[发明专利]一种双层包覆的硅基复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双层包覆的硅基复合负极材料，所述复合负极材料是碳包覆层和聚合物层双层包覆，其中碳包覆层包覆硅基材料，在碳包覆层表面有聚合物包覆层，所述聚合物包覆层中掺有导电添加剂，其特征在于，所述聚合物是带有碳碳双键的不饱和酸的锂盐、带有碳碳双键的不饱和酰胺和带有碳碳双键的不饱和酸的氟代烷基酯的共聚物。

2.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述带有碳碳双键的不饱和酸的锂盐选自丙烯酸锂和/或甲基丙烯酸锂，所述带有碳碳双键的不饱和酰胺选自丙烯酰胺，带有碳碳双键的不饱和酸的氟代烷基酯选自 (甲基)丙烯酸氟代烷基酯。

3.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述的硅基材料为无定形硅、硅的氧化物、硅纳米颗粒、硅纳米管、硅纳米线、多孔硅中的一种或多种组合。

4.如权利要求3所述的复合负极材料，其特征在于，所述的硅基材料为硅的氧化物、硅纳米颗粒、多孔硅中的一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，碳包覆层的形成是通过CVD化学气相沉积法或者固相包覆法裂解沉积产生；和/或聚合物包覆层是原位聚合形成的，聚合时导电添加剂被均匀的掺进聚合物前驱体中。

6.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述导电添加剂是炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯和石墨中的一种或多种组合；所述的导电材料与硅基材料的质量比为0.02-0.08:1。

7.如权利要求6所述的复合负极材料，其特征在于，所述导电添加剂为乙炔黑或碳纳米管中的一种或两种组合，所述的导电材料与硅基材料的质量比为0.03 – 0.06:1。

8.如权利要求2所述的复合负极材料，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸氟代烷基酯选自丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯中的至少一种。

9.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为5 - 15 nm；所述的聚合物包覆层的厚度为10 - 20 nm。

10.如权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，带有碳碳双键的不饱和酸的锂盐、带有碳碳双键的不饱和酰胺和带有碳碳双键的不饱和酸的氟代烷基酯总的质量是硅基负极材料的5-10wt%。

11.如权利要求10所述的复合负极材料，其特征在于，带有碳碳双键的不饱和酸的锂盐、带有碳碳双键的不饱和酰胺和带有碳碳双键的不饱和酸的氟代烷基酯的质量比为10-20:5-10:1-4。

12.如权利要求10所述的复合负极材料，其特征在于，带有碳碳双键的不饱和酸的锂盐、带有碳碳双键的不饱和酰胺和带有碳碳双键的不饱和酸的氟代烷基酯的质量比为12-18:6-9:2-3。

13.权利要求1-12任一项所述的双层包覆的硅基复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1) 在硅基负极材料表面包覆碳层；

(2) 将上述碳包覆过的硅基材料与导电材料均匀分散在溶剂中，加入聚合物单体，搅拌并超声使其均匀分散，后加入引发剂使单体聚合；

(3) 将聚合后的混合液洗涤、抽滤、干燥，得到聚合物包覆的硅碳复合负极材料。