[发明专利]一种复合负极活性材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合负极活性材料，其特征在于，所述复合负极活性材料包括负极活性材料、聚合物、导电材料和水；

所述聚合物以纤维状分布在负极活性材料和导电材料表面；

所述聚合物为在水中具有溶胀性能的聚合物，并在水中的吸液率不低于100％，溶胀后的聚合物的拉伸强度不低于0.5MPa，断裂伸长率不低于30％。

2.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述聚合物在水中的吸液率为100％～1000％，溶胀后的聚合物的拉伸强度不低于0.5MPa，断裂伸长率为30％～3000％；

优选地，所述聚合物在水中的吸液率为100％时，聚合物的拉伸强度不低于1.0MPa，断裂伸长率不低于50％。

3.根据权利要求1或2所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述聚合物包括天然聚合物及其改性物和/或合成类聚合物及其改性物。

4.根据权利要求3所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述天然聚合物及其改性物包括阿拉伯胶及其改性物、卡拉胶及其改性物、黄原胶及其改性物、瓜尔豆胶及其改性物、琼脂及其改性物、明胶及其改性物、刺槐豆胶及其改性物、魔芋胶及其改性物、果胶及其改性物或微晶纤维素及其改性物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述天然聚合物及其改性物包括羧甲基纤维素盐及其改性物、海藻酸盐及其改性物、壳聚糖及其改性物或亚麻籽胶及其改性物中的任意一种或至少两种的组合，优选为羧甲基纤维素盐及其改性物。

5.根据权利要求3所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述合成类聚合物及其改性物的结构中包括羧基、羟基、羰基、酰胺基、磺酸基、氰基、醚基、胺基或磷酸基中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述合成类聚合物及其改性物的结构中包括羧基、羰基、磺酸基、氰基、醚基、胺基或磷酸基中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述合成类聚合物及其改性物包括聚甲基丙烯酸盐及其改性物、聚衣康酸盐及其改性物、聚马来酸盐及其改性物、聚乙二醇及其改性物、聚丙二醇及其改性物、聚乙烯基吡咯烷酮及其改性物、聚甲基丙烯酰胺及其改性物、聚烯丙基磺酸盐及其改性物、聚烯键式烷基醚及其改性物、聚烯键式烷基醇及其改性物或聚烯键式烷基胺及其改性物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述合成类聚合物及其改性物包括丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯腈共聚物或丙烯酸-乙烯基-2-羟基乙醇-丙烯酰胺共聚物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述合成类聚合物及其改性物包括聚甲基丙烯酸盐及其改性物、聚衣康酸盐及其改性物、聚马来酸盐及其改性物、聚乙烯基吡咯烷酮及其改性物、聚烯丙基磺酸盐及其改性物、聚烯键式烷基醚及其改性物或聚烯键式烷基胺及其改性物中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚甲基丙烯酸盐及其改性物。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的复合负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料包括硬碳、软碳、人造石墨、天然石墨、石墨化碳、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳、钛酸锂、硅碳化合物、硅氧化合物、锡氧化合物、锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金、含锂过渡金属氮化物或纳米碳管中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电材料包括炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯或导电石墨中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合负极活性材料中负极活性材料、聚合物、导电材料和水的质量比为100.0:(0.1～10.0):(0.1～10.0):(0.1～10.0)。

8.一种制备根据权利要求1-7中任一项所述的复合负极材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将聚合物和水进行混合，得到凝胶态混合物，再加入负极活性材料和导电材料进行搅拌，得到所述的复合负极活性材料。