[发明专利]一种高首效的锂离子二次电池负极活性材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于是经过以下步骤：

1）将纯度大于99.0%的微米级硅粉在惰性气体的保护下预球磨，得到更小粒径的预球磨硅粉备用；

2）将所得到的样品放置在真空干燥箱中，真空干燥10-24h后取出，得到干燥后的硅粉；

3）将纯度大于99.0%的石墨在惰性气体的保护下预球磨，得到更小粒径的预球磨石墨备用；

4）在手套箱中将锂片剪至4mm*5mm条状长方形备用；

5）将步骤2）得到的硅粉和步骤4）中的条状金属锂置于氧化锆球磨罐中，并添加溶剂作为润滑剂，在惰性气体的保护下进行高能球磨，之后在惰性气体的保护下置于管式炉中焙烧后得到锂硅合金；

6）将步骤1）得到硅粉、步骤3）得到的石墨并添加有机碳源在惰性气体的保护下高能球磨；

7）将步骤6）球磨后得到的样品置于管式炉中，在惰性气体的保护下进行高温热处理，热处理温度选择500-900℃，升温速率4-20℃/min，时间为3-9h，自然冷却至室温后得到样品；

8）将步骤5）和步骤7）得到的样品按质量比为5:95-25:75在惰性气氛下高能球磨，得到最终的负极活性材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1）、3）、5）、6）中的惰性气体为氩气或者氦气；球磨转速为300-550rpm，球磨时间为3-24h，球料比为10:1-120:1，球料比为质量比。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤5）中所述的硅粉和条状金属锂的质量比为1:1.7-1:5.8；其中的润滑剂为：环己烷、正己烷、十二烷、正庚烷、戊烷、辛烷、癸烷或者甲苯。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤5）中焙烧温度为200-700℃，焙烧时间1-10h，升温速率4-20℃/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤6）中的硅粉、石墨、有机碳源的质量比为1:8:1-3:4:3，其中有机碳源来源于沥青、聚丙烯腈、聚氯乙烯、麦芽糖、多巴胺、纤维素或者共价有机骨架聚合物材料。

6.一种锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于它是经过以下步骤：

1）将泡沫铜/泡沫镍在稀酸中进行处理，之后使用乙醇和丙酮超声处理10-30min，清洗掉表面残留的稀酸溶液和其他有机溶剂，最后用蒸馏水清洗至中性，放置在真空干燥箱中，在80-120℃下干燥5-20h；所述的稀酸为盐酸、磷酸中的一种，酸浓度为1-6mol/L，处理时间为1-12h；

2）将步骤1）中处理后的泡沫铜/泡沫镍在压片机上预压后，冲成10mm圆片备用；

3）将权利要求1所述的负极活性材料和导电剂按比例混合均匀，填充在步骤2）制备好的泡沫铜/泡沫镍上，置于磨具中在5-25Mpa压力下压片10-30s。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的导电剂为石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管、羰基镍粉、铜粉、铁粉、锌粉或者铝粉。

8.权利要求1-4任一所述的制备方法得到的锂硅合金是Li_4.4Si、Li_3.25Si或者Li_1.71Si，粒径在20-100nm之间。

9.权利要求1-4任一所述的制备方法得到的锂硅合金/石墨/碳复合负极材料。

10.权利要求1-4任一所述的制备方法得到的锂硅合金/石墨/碳复合负极材料制造的锂离子二次电池。