[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法和装置

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将微米级的硅、微米级的二氧化硅混合，压实成块，得到Si/SiO₂混合材料；

在真空下，以不同的升温速率分别加热Si/SiO₂混合材料与金属镁至不同的预定温度，分别得到气相的SiO_x与气相的镁；其中，金属镁与SiO_x的摩尔比为0.1:5.5-1.5:5.5；

将气相的SiO_x与气相的镁通过冷却混合沉积，得到初产物；

初产物经过粉碎、分级、除磁、碳包覆，得到锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，加热Si/SiO₂混合材料的预定温度为1300℃-1500℃；

优选地，加热金属镁的预定温度为800℃-1200℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述真空的压力为≤10Pa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，微米级硅的平均粒度D50为1μm-10μm；

优选地，微米级二氧化硅的平均粒度D50为1μm-10μm。

5.一种锂离子电池负极材料，其是通过权利要求1-4任一项所述的锂离子电池负极材料的制备方法制备得到的。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极材料，其中，该锂离子电池负极材料中Si:MgSiO₃的摩尔比为2：1，Si:SiO_x的摩尔比为0.2：5.2-3.7：0。

7.一种锂离子电池，该锂离子电池含有由权利要求5或6所述的锂离子电池负极材料形成的部件。

8.一种权利要求5或6所述的锂离子电池负极材料的制备装置，该制备装置包括第一加热腔体、第二加热腔体、可旋转的物料收集辊；

其中，第一加热腔体和第二加热腔体分别用于容装需要加热的物料Si/SiO₂混合材料与金属镁；

可旋转的物料收集辊设置在第一加热腔体与第二加热腔体之间，用于使第一加热腔体与第二加热腔体内加热得到的气相的SiO_x与气相的镁冷却沉积在辊表面而实现物料的收集；

可旋转的物料收集辊设有对其表面温度进行控制的温控设备。

9.根据权利要求8所述的制备装置，其中，所述可旋转的物料收集辊垂直设置在第一加热腔体与第二加热腔体之间，第一加热腔体与第二加热腔体之间相互贯通或用隔板隔开。

10.根据权利要求8所述的制备装置，其还包括对所述第一加热腔体和/或第二加热腔体进行抽真空的真空设备；

优选地，所述第一加热腔体和第二加热腔体各自独立地或共同设置温控设备。