[发明专利]一种高稳定性硅碳复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将硅烷偶联剂、纳米硅材料在溶剂中混合均匀，然后加入石墨烯，混合均匀，得到混合液A；

2)向混合液A中加入酚类化合物溶液、醛类化合物溶液，混合均匀，然后通入氯气，在温度50-100℃下反应1-24h，固液分离，干燥得到复合材料；

酚类化合物为苯酚、4-硝基苯酚、2-氯苯酚、2-硝基苯酚、对苯二酚中的至少一种；

醛类化合物溶液为甲醛、乙醛中的至少一种；

3)将步骤2)制得的复合材料在二氧化硫和氩气的混合气体气氛中，在700-1050℃保温1-48h，然后降温，即得。

2.根据权利要求1所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中硅烷偶联剂、纳米硅材料、石墨烯的质量比为(1～10):100:(0.5～5)。

3.根据权利要求2所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中加入石墨烯是加入石墨烯液，石墨烯液由石墨烯与水混合均匀得到，石墨烯液中石墨烯的质量分数为0.1-1％。

4.根据权利要求2所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基氨甲基三乙氧基硅烷、氨乙基氨甲基甲基二乙氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基三甲氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基三乙氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二亚乙基三氨甲基甲基二乙氧基硅烷、二乙基氨甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中酚类化合物溶液由酚类化合物与水混合得到，酚类化合物溶液中酚类化合物的质量分数为0.5-2％。

6.根据权利要求1所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中醛类化合物溶液由醛类化合物与水混合得到，醛类化合物溶液中醛类化合物的质量分数为0.5-2％。

7.根据权利要求1所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中酚类化合物、醛类化合物的摩尔比为1:1-2。

8.根据权利要求1所述的高稳定性硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，向混合液A中加入酚类化合物溶液、醛类化合物溶液是将酚类化合物溶液、醛类化合物溶液滴加进混合液A中。

9.一种如权利要求1所述的制备方法制得的高稳定性硅碳复合负极材料。

10.一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜、电解液，其特征在于，所述负极包括负极集流体和涂覆在负极集流体表面的负极材料层，负极材料层包括负极活性物质，所述负极活性物质为如权利要求9所述的高能量密度快充石墨复合负极材料。