[发明专利]一种电极材料及其制备方法及电池

权利要求书

1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S140 将碳类材料、石墨烯类材料、粘结剂与硅材料混合在一起，获得前驱体；

S150 将所述前驱体在惰性环境下进行烧结，使所述前驱体含有的碳类材料转化成具有片层结构的石墨类碳材料，以得到电极材料；

其中，步骤S140包括：

S141 将所述石墨烯类材料和所述硅材料配制成硅-石墨烯材料分散液；

S142 将所述碳类材料和所述粘结剂、与所述硅-石墨烯材料分散液混合均匀，得到前驱体溶液；

S143 将所述前驱体溶液进行造粒，以得到前驱体；

其中，所述硅材料、所述石墨烯类材料、所述粘结剂、所述碳类材料的质量比为3：（1.5~3.5）：（1.5~3.5）：（20~25）；

其中，所述碳类材料为带有负电荷的碳类材料，所述石墨烯类材料为带有负电荷的石墨烯类材料，所述硅材料为带有正电荷的硅材料；所述带有负电荷的碳类材料为表面带有羧基的碳类材料；所述带有负电荷的石墨烯类材料具有多个片层，所述带有负电荷的石墨烯类材料为羧基化石墨烯，所述羧基化石墨烯所具有的多个片层中至少一个片层内含有羧基；所述带有正电荷的硅材料为表面带有氨基的纳米硅。

2.根据权利要求1所述的电极材料的制备方法，其特征在于，步骤S141包括：

S1411将所述石墨烯类材料配制成石墨烯类材料分散液；将所述硅材料配制成硅材料分散液；

S1412将所述硅材料分散液加入所述石墨烯类材料分散液中，以得到硅-石墨烯材料分散液。

3.根据权利要求1所述的电极材料的制备方法，其特征在于，步骤S142包括：

S1421将碳类材料配制成碳类材料分散液；将所述粘接剂配制成粘接剂分散液；

S1422将所述碳类材料分散液和粘接剂分散液与所述硅-石墨烯材料分散液采用球磨方式混合均匀，以得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液进行造粒，以得到前驱体；

步骤S1422包括：

将所述前驱体溶液以0.3mPa~0.5mPa的压力，3rpm~5rpm的转速，在260℃~280℃的温度下进行喷雾干燥，以得到前驱体。

4.根据权利要求1所述的电极材料的制备方法，其特征在于，步骤S150包括：

在惰性环境下，将所述前驱体以2℃/min-5℃/min的升温速率升温至650℃~900℃后保温，得到电极材料。

5.根据权利要求1所述的电极材料的制备方法，其特征在于，所述碳类材料的振实密度大于所述石墨烯类材料的振实密度；和/或，

所述碳类材料包括石墨类材料、糖类材料、脂类材料、炔类材料中一种或多种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S140前，所述电极材料的制备方法还包括：

S110采用固相混合的方式将有机羧基化试剂与碳类材料混合，获得带有负电荷的碳类材料；

S120采用固相混合的方式将有机羧基化试剂与石墨烯混合，获得带有负电荷的石墨烯类材料；

S130采用有机氨基化试剂对纳米硅进行修饰，使得纳米硅表面带有氨基基团，获得带有正电荷的硅材料。