[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极极片和扣式电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将石墨烯粉末与水超声混合；

2)加入铁源前驱体并超声混合，使得Fe³⁺在石墨烯片层的两面自组装并附着；

3)再次加入石墨烯粉末混合，使得再次加入的石墨烯在自组装；

4)经离心脱水处理后获得材料进行热处理即获得所述锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的厚度为0.2～0.7nm，石墨烯片层对角长度＞1μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述铁源前驱体选自Fe(NO₃)₃·9H₂O，Fe₂(CO₃)₃，FeCl₃以及Fe(OH)₃中的一种或多种；

铁源前驱体的质量为石墨烯粉末质量的30～60倍；

热处理的温度为450℃～750℃；热处理的时间为1h～7h；

在热处理前先进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为不高于-5℃。

4.一种采用如权利要求1～3任一项所述的制备方法制备获得的锂离子电池负极材料。

5.一种锂离子电池负极极片，其特征在于，所述锂离子电池负极极片包括采用如权利要求4所述的锂离子电池负极材料形成的复合材料层。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极极片，其特征在于，所述复合材料层包括以下重量份的组分：

锂离子电池负极材料 5～10重量份

导电炭黑 1～5重量份

粘结剂 0.5～3重量份。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池负极极片，其特征在于，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池负极极片，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述锂离子电池负极极片还包括铜箔，所述复合材料层附着在所述铜箔表面；

所述复合材料层形成的方法为：将锂离子电池负极材料、导电炭黑和粘结剂在有机溶剂中制成浆料，然后涂布并干燥。

9.一种扣式电池，其特征在于，采用如权利要求5～8任一项所述的锂离子电池负极极片。

10.根据权利要求9所述的扣式电池，其特征在于，所述扣式电池中电解液为质量浓度为0.1～5mol/L的LiPF₆溶液，溶液的溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合物；隔膜为聚丙烯隔膜。