[发明专利]锂离子负极材料、其制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述锂离子负极材料的制备方法包括：

使导电纤维和硅碳复合材料与分散剂混合，形成悬浮液，然后将所述悬浮液进行喷雾干燥，得到复合物；

将所述复合物进行烧结，得到具有纤维状多孔结构的负极材料；

将金属锂沉积在所述负极材料的表面，得到所述锂离子负极材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述导电纤维与所述硅碳复合材料的重量比为1:(0.1～0.5)。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述导电纤维选自碳纳米管纤维、炭黑系纤维和导电高分子纤维组成的组中的一种或多种；

优选地，所述导电高分子纤维选自聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩组成的组中的一种或多种；

优选地，所述导电纤维的直径为80～300nm，长度为10～30μm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述硅碳复合材料为碳包覆硅的一次包覆材料，且碳元素与硅元素的重量比为1:(0.01～0.1)；

优选地，所述硅碳复合材料的平均粒径为5～30um。

5.根据权利要求4所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自乙醇、异丙醇、丙二醇、丙酮、二甲苯、二甲基吡咯烷酮组成的组中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属锂与所述导电纤维的重量比为(0.01～0.2):1。

7.根据权利要求4所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥步骤中采用的喷雾干燥装置的进口温度为150～300℃，出口内温度为80～200℃。

8.根据权利要求7所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤的温度为600～1200℃，烧结时间为5～20h。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，在所述将金属锂沉积在所述负极材料的表面的步骤之后，所述锂离子负极材料的制备方法还包括：在沉积有金属锂的所述负极材料上包覆惰性材料，得到所述锂离子负极材料。

10.根据权利要求9所述的锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述负极材料的多孔结构包括大孔、介孔和微孔，其中所述大孔的孔径为80～200nm，介孔的孔径为2～80nm，小孔的孔径为0.1～2nm，所述负极材料的孔容率为50～80％。

11.一种锂离子负极材料，其特征在于，所述锂离子负极材料采用权利要求1至10中任一项所述的制备方法制得。

12.一种锂离子电池，包括负极材料，其特征在于，所述负极材料为权利要求11所述的锂离子负极材料。