[发明专利]一种硅基负极材料、其应用的锂电池负极片及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括:

将硅原料制作成纳米颗粒硅；

所述纳米颗粒硅与无定形碳进行复合，得到所述无定形碳将纳米线硅包覆在内的硅基负极材料，其中所述纳米线硅之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤包括：

制作纳米颗粒硅：所述硅原料经粉碎、研磨和筛分后得到纳米颗粒硅；

制作前驱体：将所述纳米颗粒硅、羧甲基纤维素钠、N-甲基吡咯烷酮、无定形碳按照预定配比制作前驱体；

纳米线硅碳复合：灼烧所述前驱体，对灼烧产物进行除磁、筛分后得到所述无定形碳将纳米线硅包覆在内的所述硅基负极材料。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制作纳米颗粒硅的具体步骤包括：所述硅原料经过粉碎、除磁、筛分后得到中粒径为10～30μm的硅颗粒，然后进行机械研磨、筛分得到中值粒径为30～80nm的所述纳米颗粒硅。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制作前驱体的具体步骤包括：

按照所述纳米颗粒硅、羧甲基纤维素钠、N-甲基吡咯烷酮、无定形碳的质量比为(10～30) : (1.0～5.0) : (90～200) :(70～90)的比例配备；

将所述纳米颗粒硅与所述羧甲基纤维素钠溶解在所述N-甲基吡咯烷酮中，超声搅拌后形成均匀分散的纳米颗粒硅悬浮液；

将所述无定形碳添加到所述纳米颗粒硅悬浮液中,搅拌一段时间，在一定温度下干燥，得到所述前躯体。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纳米线硅碳复合的具体步骤包括：

将所述前驱体置于管式炉中，在惰性气体的保护下，以5～10℃/min的升温速率升温，在1800～2000℃的温度下灼烧2～3h后停止加热，保持惰性气体气氛直至冷却到室温；

对所述灼烧产物进行除磁、筛分最终得到中粒径为50～100nm的硅基负极材料。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无定形碳为中间相碳微球石墨。

7.一种硅基负极材料，其特征在于，包括无定形碳和位于所述无定形碳内部的纳米线硅，所述纳米线硅之间具有间隙。

8.一种锂电池负极片，包括负极集流体和涂覆在所述负极集流体表面的负极活性层，其特征在于，所述负极活性层包括由权利要求1至6中任一项所述的方法制得的硅基负极材料，粘结剂MSi和添加剂。

9.一种锂电池负极片的制备方法，其特征在于，包括：将权利要求1至6中任一项所述的方法制得的硅基负极材料与粘结剂MSi、超级导电炭黑、羧甲基纤维素钠按照100:1.5:1.0:1.4的比例溶解在水中形成浆料，将所述浆料涂覆在铜箔上制作成负极片。