[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备热膨胀石墨片；

(2)将纳米硅粉体、蔗糖以及热膨胀石墨片混合，将所得混合物加入乙醇与去离子水混合溶液中搅拌后进行溶液球磨；球磨转速为800～1600rpm，球磨时间为2～4小时，得到负极材料前驱体溶液；

(3)将负极材料前驱体溶液干燥后，在保护气体氛围下进行碳化热处理，得到锂离子电池负极材料；以质量分数计，所述负极材料中纳米硅占20～45％；热膨胀石墨片占15～35％，余量为非晶碳。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳化热处理的温度为600～700℃，升温时间为30～60分钟，保温时间为2～4个小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热膨胀石墨片的制备：将膨胀石墨原始粉体在保护气体氛围下进行加热，加热温度为1000℃，保温时间为2～3分钟，得到热膨胀石墨片。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨原始粉体的粒度为100目，膨胀石墨原始粉体的纯度为99.9％。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述球磨的球料比为40～60:1。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)、(3)所述的保护气体为高纯氩气。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合溶液为乙醇与去离子水体积比1:1的混合溶液。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，所述纳米硅粉体的颗粒尺寸为80nm，纳米硅粉体的纯度为99.9％，所述蔗糖的纯度为99.9％。

9.权利要求1～8任一项所述方法制备的锂离子电池负极材料。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，该材料微观结构为纳米硅颗粒均匀分散在石墨烯纳米片基体上，且最外层为整体碳包覆，其中碳包覆层为非晶态，且均匀包覆在纳米硅外层；所述石墨烯纳米片的厚度在5～12nm之间。