[发明专利]一种基于硅藻土基的锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于硅藻土基的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，该负极材料是以高温固相自组装合成方法将金属填充或包覆多孔硅藻土材料后形成的M-SiO_x复合材料，其中，M为Sn，SiO_x中，0≤x≤2；

制备过程包括如下步骤：

1）将金属源M与多孔氧化硅SiO_x混合后超声0.5-1 h，使其分散开来，之后在50-80°C烘箱中干燥得到混合物A；

2） 将步骤1）中得到的混合物A研磨10-30 min，使得混合物中的M与SiO_x充分接触，得到混合物B；

3）将步骤2）中得到的混合物B在氩氢混合气条件下以10℃/min速率升温至500℃并保温3 h，自然冷却，即得金属包覆氧化硅负极材料C；

所述多孔氧化硅SiO_x为硅藻土；

所述多孔氧化硅SiO_x的粒径为100 nm-40 um；

金属源M与多孔氧化硅SiO_x的混合摩尔比为2:3；

所述金属源为Sn粉。

2.如权利要求1所述的一种基于硅藻土基的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤3中，氩氢混合气中氢气体积含量为5%-15%。

3. 一种基于硅藻土基的锂离子电池负极材料制备的负极片，其特征在于，所述基于硅藻土基的锂离子电池负极材料是基于权利要求1-2中任一项所述的基于硅藻土基的锂离子电池负极材料的制备方法制备得到的，该负极片还包括导电剂和粘结剂，负极材料的重量百分比范围为50 ~ 99.5 wt%，导电剂的重量百分比范围为0.1 ~ 40 wt%，粘结剂的重量百分比范围为0.1 ~ 40 wt%。

4.如权利要求3所述的基于硅藻土基的锂离子电池负极材料制备的负极片，其特征在于，所述导电剂为炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的至少一种；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亚胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纤维素钠中的至少一种。

5.一种锂离子电池，其特征在于，其是基于权利要求4所述的负极片制备得到的，还包括正极、隔膜和电解液。

6.如权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极材料包含钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、镍-钴-锰三元体系、或锂的复合金属氧化物中的一种；所述隔膜包括芳纶隔膜、无纺布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯双层或三层复合膜及其陶瓷涂覆层隔膜中的一种；所述电解液包含电解质和溶剂，电解质为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)、LiBOB、LiCl、LiBr、LiI中的至少一种；溶剂包括丙烯碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、1,2−二甲氧基乙烷、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、乙酸乙酯、亚硫酸乙烯酯中的至少一种。