[发明专利]一种锂电池含硅锡合金负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一，制备硅锡合金薄片：

以锡，硅，以及其他金属物质作为合金原料，将合金原料放入甩带机中，在氧气环境下使合金原料进行熔融和甩带处理后得到硅锡合金薄片；

步骤二，研磨：

在振动球磨机中添加保护膜混合原料，以及步骤一制备的硅锡合金薄片，所述保护膜混合原料为金属原料、碳源物质和甲氧基乙醇混合调配而成；然后使用振动球磨机进行研磨，得到硅锡合金粒子、碳源粒子、金属原料粒子和金属碳化物，并使碳源粒子、金属原料粒子和金属碳化物组成的混合层覆盖在硅锡合金粒子表面，得到硅锡合金粒子材料；其中，所述金属原料粒子和金属碳化物偏析在碳源粒子的间隙中；所述金属碳化物为金属原料粒子在研磨过程中分解后与碳源粒子表面的碳元素结合形成。

2.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，所述其他金属物质是铜、锌、镍、铬、锰和钴中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，所述合金原料在进行熔融后，使熔融后的合金原料保持在1450℃以上进行甩带处理；所述甩带处理的过程为：设定甩带机的冷却转盘的表面速度为20m/分钟～60m/分钟，并保持冷却转盘的温度在300℃以下，在甩带机的坩埚中，熔融后的合金原料以0.5kg/分钟～10kg/分钟的速度滴到冷却转盘上。

4.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，研磨得到的所述硅锡合金粒子的粒径为10nm～10um。

5.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属原料为含有Ti、Al、Hf、Zr和Mg中的一种或多种组合的有机金属化合物。

6.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳源物质为石墨、柠檬酸或蔗糖中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中相对于放入振动球磨机的硅锡合金薄片重量，金属原料的重量为0.01wt％～10wt％。

8.根据权利要求1所述的锂电池含硅锡合金负极材料的制备方法，其特征在于，还包括：

步骤三，热处理：

将步骤二制备的硅锡合金粒子材料在350℃的含氧环境下进行30分钟的热处理，使偏析在碳源粒子的间隙中的金属原料粒子和/或金属碳化物扩散至混合层表面进行氧化，在混合层表面生成金属氧化物薄膜，得到具有金属氧化膜的硅锡合金粒子材料。

9.一种锂电池含硅锡合金负极材料，其特征在于，包括：硅锡合金粒子，以及覆盖在硅锡合金粒子表面的混合层；所述混合层包括碳源粒子、金属原料粒子和金属碳化物；其中，所述金属原料粒子和金属碳化物偏析在碳源粒子的间隙中。

10.根据权利要求9所述的锂电池含硅锡合金负极材料，其特征在于，还包括覆盖在所述混合层表面的金属氧化物薄膜。