[发明专利]一种硅/碳复合负极材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种硅/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将硅源、碳源和鱼饲料混合，制成复合鱼饲料；

(2)将步骤(1)得到的复合鱼饲料喂鱼，并收集鱼的排泄物，烘干，得到硅/碳复合负极材料前驱体；

(3)将步骤(2)得到的硅/碳复合负极材料前驱体，在惰性气氛中进行热处理，得到所述的硅/碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硅源包括纳米硅粉；

优选地，所述纳米硅粉的粒径≤100nm；

优选地，以复合鱼饲料的质量为100％计，步骤(1)所述硅源的质量分数为0.1-9％，优选为1-5％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碳源包括纳米导电碳材料，优选为碳纳米管、碳纳米片、纳米碳球或纳米导电炭黑中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述纳米炭黑包括乙炔黑、导电槽黑、导电炉黑、超导电炉黑或特导电炉黑中的任意一种或至少两种的组合，优选为乙炔黑；

优选地，以复合鱼饲料的质量为100％计，步骤(1)所述碳源的质量分数为0.01-5％，优选为0.1-3％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，以复合鱼饲料的质量为100％计，步骤(1)所述硅源和碳源的总质量分数≤10％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烘干的方式包括真空干燥；

优选地，所述真空干燥的真空度为100Pa以下。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烘干的温度为60-120℃，优选为80-100℃；

优选地，步骤(2)所述烘干的时间为6-24h，优选为8-20h。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述惰性气氛的气体包括氩气、氮气或氦气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(3)所述热处理的升温速率为1-10℃/min，优选为2-5℃/min；

优选地，步骤(3)所述热处理的温度为500-1000℃，优选为600-850℃；

优选地，步骤(3)所述热处理的时间为5-10h，优选为6-8h。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将硅源、碳源和鱼饲料混合均匀，再造粒制成复合鱼饲料，其中，硅源的质量分数为0.1-9％，碳纳米管质量分数为0.01-5％，且硅源和碳源的总质量分数≤10％；

(2)将步骤(1)得到的复合鱼饲料喂景观鱼，并通过鱼池的循环系统，收集鱼的排泄物，保持真空度为100Pa以下，在60-120℃真空烘箱中烘6-24h，得到硅/碳复合负极材料前驱体；

(3)将步骤(2)得到的硅/碳复合负极材料前驱体，在惰性气氛中以1-10℃/min升温到500-1000℃，保温5-10h，随后冷却到18-30℃，得到所述的硅/碳复合负极材料。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的硅/碳复合负极材料。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的硅/碳复合负极材料。