[发明专利]负极材料及其制备方法、二次电池

权利要求书

1.一种负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供石墨、硅粉；

将所述石墨与所述硅粉进行混合处理，在所述石墨表面包覆所述硅粉，得到硅/石墨复合材料；

对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理，在所述硅/石墨复合材料表面制备碳包覆层，得到碳包覆硅/石墨复合材料；

在所述碳包覆硅/石墨复合材料的表面原位生长长径比大于3000的碳纳米管，得到所述负极材料。

2.根据权利要求1所述负极材料的制备方法，其特征在于，在所述碳包覆硅/石墨复合材料的表面原位生长长径比大于3000的碳纳米管的方法包括：将所述碳包覆硅/石墨复合材料与催化剂进行混合处理后，在保护气氛下以1℃/min-20℃/min的速率升温至200℃-1800℃保温0.5h-8h，然后加入碳源沉积1h-20h后，通入惰性气体保持1h-10h。

3.根据权利要求2所述负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳包覆硅/石墨复合材料与所述催化剂的质量比为1000:(1-10)；和/或

所述碳源选自甲烷、乙炔、乙烯、丙烯、苯中的至少一种；和/或

所述催化剂选自铁单质、钴单质、镍单质中的至少一种；和/或

所述催化剂的中值粒径≤300nm。

4.根据权利要求1所述负极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨选自天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的至少一种；和/或

所述石墨的平均粒径为5μm-30μm；和/或

所述硅粉的中值粒径≤300nm。

5.根据权利要求1所述负极材料的制备方法，其特征在于，将所述石墨与所述硅粉进行混合处理的步骤中，所述石墨与所述硅粉的质量比为100:(1-10)；和/或

将所述石墨与所述硅粉进行混合处理的步骤中添加有表面活性剂。

6.根据权利要求5所述负极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨、所述硅粉、所述表面活性剂的质量比为100:(1-10):(1-5)；和/或

所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述负极材料的制备方法，其特征在于，对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理的步骤中，所述碳包覆处理的碳源选自沥青、酚醛树脂、葡萄糖、柠檬酸、淀粉中的至少一种；和/或

对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理的步骤中，所述碳包覆处理的温度为600℃-1200℃；和/或

对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理的步骤中，所述碳包覆处理的时间为0.5h-6h；和/或

对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理的步骤中，所述碳包覆处理的升温速率为1℃/min-20℃/min；和/或

对所述硅/石墨复合材料进行碳包覆处理的步骤中，所述碳包覆处理的碳包覆量为0.5％-10％。

8.一种负极材料，其特征在于，所述负极材料是以石墨为核结构，沿着远离所述核结构的方向，所述核结构的表面依次设置有硅层、碳包覆层和碳纳米管，所述碳纳米管的长径比大于3000。

9.根据权利要求8所述的负极材料，其特征在于，所述石墨选自天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的至少一种；和/或

所述石墨的平均粒径为5μm-30μm；和/或

所述石墨与所述硅层的质量比为100:(1-10)；和/或

所述碳包覆层的厚度为1nm-20nm。

10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述负极材料的制备方法制备得到的负极材料或权利要求8-9所述的负极材料。