[发明专利]一种锂离子电池用复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，包括：碳质材料、硅粒子和包覆碳，其中，所述碳质材料未经过石墨化处理，且具有无序微晶结构；所述硅粒子中硅晶粒尺寸小于15nm；所述包覆碳为碳源材料在高温状态下裂解形成的无定型碳，所述碳质材料和所述硅粒子表面的至少部分被所述包覆碳覆盖。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述碳质材料的质量分数为50％-90％，所述硅粒子的质量分数为5％-30％，所述包覆碳的质量分数为5％-20％。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述碳质材料的粒度D50为3μm-10μm，粉体压实密度为1.0g/cm³-1.4g/cm³，振实密度为0.8g/cm³-1.5g/cm³。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，通过XRD检测所述碳质材料的002面的层间距d002为0.33nm-0.37nm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述硅粒子为单质硅、纳米硅、纳米硅氧、硅碳复合材料、氧化亚硅(SiOx，其中0.5≤x≤2)、硅合金和多孔硅中的一种。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述碳源材料为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙酮、丁烯、戊烷、己烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述包覆碳的平均厚度为50nm-1000nm。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料的比表面积为1m²/g-20m²/g，所述复合负极材料的中值粒径D50为5μm-30μm。

9.根据权利要求1或8所述的锂离子电池用复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料的比表面积为1m²/g-12m²/g，所述复合负极材料的中值粒径D50为6μm-18μm。

10.一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述复合负极材料包括如权利要求1-9中任一所述的锂离子电池用复合负极材料，所述方法包括步骤：

准备碳质材料前驱体、硅粒子和碳源材料；

在惰性气体环境中对所述碳质材料前驱体进行2h-5h的300℃-500℃的低温烧结并得到第一烧后料；

使用稀盐酸浸泡所述第一烧后料，再用纯水清洗所述第一烧后料直到浸泡液PH值为6-8，并得到第一提纯料；

在惰性气体环境中对所述第一提纯料进行2h-5h的1000℃-1300℃的高温烧结并得到第二烧后料；

对所述第二烧后料进行粉碎处理并得到碳质材料；

将所述碳质材料与所述硅粒子复合并得到复合粉料；

在惰性气体环境中对所述复合粉料和所述碳源材料进行2h-6h的700℃-1000℃的高温煅烧并得到复合负极材料。