[发明专利]采用碳纳米管制备锂离子电池硅碳负极材料的方法

权利要求书

1.一种采用碳纳米管制备锂离子电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硅粉、碳纳米管、分散剂用去离子水混匀，然后用高速剪切机对混合物进行剪切获得混合溶液，其中硅粉:碳纳米管:分散剂的质量比为1:（0.1～1）:（0.1～1），固体物质与去离子水的质量体积比g:mL为1:50～100；

（2）将有机碳源溶于去离子水中混合均匀，再与步骤（1）混合溶液混匀，将混匀后溶液置于水浴条件下搅拌，其中有机碳源与去离子水的质量比为1:2～10；

（3）将步骤（2）混合溶液冷冻干燥后获得固体混合物，将固体混合物在真空条件下碳化处理，制得碳纳米管/硅碳负极材料；

所述硅粉的粒径在30nm～1μm；

所述分散剂为聚乙烯吡络烷酮、马来酸酐、苯乙烯中的一种或任意比几种；

所述碳纳米管为多壁碳纳米管，碳纳米管管径为0.2～100nm；

高速剪切机的剪切速度为3000～8000r/min，剪切时间为1～3h；

冷冻干燥条件为混合溶液厚度为5～10mm；冷阱盘管温度为-50～-80℃；极限真空度为1～20Pa；冷冻时间为24～48h。

2.根据权利要求1所述的采用碳纳米管制备锂离子电池硅碳负极材料的方法，其特征在于：有机碳源为蔗糖、柠檬酸、抗坏血酸、葡萄糖中的一种或任意比几种；有机碳源与硅粉质量比为1:0.5～5。

3.根据权利要求1所述的采用碳纳米管制备锂离子电池硅碳负极材料的方法，其特征在于：水浴条件下搅拌是在60～80℃下搅拌2～8h；搅拌方式为机械搅拌或磁力搅拌。

4.根据权利要求1所述的采用碳纳米管制备锂离子电池硅碳负极材料的方法，其特征在于：真空条件下碳化处理的条件为真空度15～50Pa，以2～10℃/min的升温速率升温至100～150℃保温1～10h，再以0.1～5℃/min的升温速率升温至500～900℃保温1～10h。