[发明专利]一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）、将有机碳源1、导电材料、水按照1∶（0.2-0.3）∶（1-2）的质量比搅拌混匀，然后加入纳米硅粉，有机碳源1与纳米硅粉的质量比为1∶（1-3），分散均匀后获得第一混合液；

（2）、将第一混合液烘干，然后在惰性氛围中高温热解反应，得到中间产物1；

（3）、将氨丙基三乙氧基硅烷溶解于乙醇中，均匀喷洒在中间产物1表面，得到中间产物2；所述氨丙基三乙氧基硅烷与有机碳源1的质量比为（0.01-0.1）∶1；

（4）、将氧化石墨烯分散于乙醇中，与中间产物2搅拌混匀，获得第二混合液；所述氧化石墨烯与纳米硅粉的质量比为（0.5-1）∶1；

（5）、将第二混合液烘干，然后在惰性氛围中高温热解反应，得到目标产物1。

2.如权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述有机碳源1为葡萄糖、蔗糖、环糊精、可溶性淀粉、纤维素、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯和酚醛树脂中的至少一种；所述导电材料为碳纳米管、乙炔黑、导电炭黑和石墨中的至少一种。

3.如权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述纳米硅粉的直径为100-300 nm。

4.如权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的烘干温度为60-100 ℃、烘干时间为2-8 h；步骤（5）中的烘干温度为40-50 ℃、烘干时间为1-2 h。

5.如权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（5）中的高温热解反应温度为600-900 ℃，时间为1.5-4 h。

6.如权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）结束后，所得目标产物1接着进行步骤（6），即将有机碳源2、粘结剂分散于乙醇中，加入目标产物1，分散均匀，然后烘干，在惰性氛围中高温热解反应，得到目标产物2。

7.如权利要求6所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：有机碳源2与纳米硅粉的质量比为（1-2）∶1；所述有机碳源2与粘结剂的质量比为1∶（0.1-0.5）。

8.如权利要求6所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述有机碳源2为由生物质原料直接粉碎得到的植物纤维粉，所述生物质原料为笋壳、秸秆、竹屑、花生壳中的至少一种；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠或者海藻酸钠中的至少一种。

9.如权利要求6所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中的高温热解反应温度为600-1000 ℃，时间为1.5-6 h。

10.一种利用如权利要求1-9之任一项所述制备方法制备的锂离子电池用硅碳负极材料。