[发明专利]一种锂离子电池硅氧化物/碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述锂离子电池负极材料为含纳米孔结构硅氧化物的复合材料。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述锂离子电池负极材料为具有核-壳结构的三层复合材料，其中，内核为石墨材料，中间层为纳米孔结构的多孔硅氧化物，最外包覆层为有机物热解碳。

3.一种如权利要求1或2所述的锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将硅氧化物、活性金属和石墨混合得到混合料；

（2）将步骤（1）得到的混合料在保护性气氛下升温至200~1100℃焙烧，保温至少0.5小时，冷却，除杂，得到硅氧化物/石墨负极材料；

（3）将步骤（2）得到的硅氧化物/石墨负极材料与有机碳源混合，然后在保护性气氛下升温至200~1100℃焙烧，保温至少0.5小时，冷却，得到所述锂离子电池负极材料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（3）之后进行：

（4）粉碎，得到粒径为1～80μm的锂离子电池负极材料。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述硅氧化物为SiO_x，其中，0＜x≤2；

优选地，步骤（1）所述硅氧化物为粉末形式；

优选地，步骤（1）所述硅氧化物的粒度为5000nm以下，进一步优选为30~3000nm，特别优选为50~2000nm；

优选地，步骤（1）所述混合包括：将硅氧化物、活性金属和石墨分散在有机溶剂中，然后干燥；

优选地，所述硅氧化物占硅氧化物和有机溶剂总质量的1~50%，进一步优选为3~45%，特别优选为5~40%；

优选地，所述有机溶剂为醚、醇和/或酮，进一步优选为C1-C6醇和/或C3-C8酮，特别优选为乙醇、乙二醇、异丙醇、丙酮或正丁醇中的1种或至少2种的组合。

6.如权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述活性金属为锂、钠、钙、镁、铝、锌或铁中的1种或至少2种的组合，优选为镁、铝、锌或铁中的1种或至少2种的组合；

优选地，步骤（1）所述活性金属为粉末形式；

优选地，步骤（1）所述活性金属的粒度为0.1~250μm，进一步优选为0.2~200μm，特别优选为0.5~50μm；

优选地，步骤（1）所述硅氧化物与活性金属的物质的量比为1:0.01～1:5，进一步优选为1:0.1～1:4，特别优选为1:0.2～1:2；

优选地，步骤（1）得到的混合料中石墨的质量分数为5~98%，进一步优选为10~95%，特别优选为20~80%；

优选地，步骤（1）所述石墨为天然鳞片石墨、天然球状石墨、微晶石墨、结晶脉状石墨、球形天然石墨、人造石墨或中间相碳微球中的1种或至少2种的组合，特别优选为球形天然石墨、人造石墨或中间相碳微球中的1种或至少2种的组合；

优选地，步骤（1）所述石墨的粒径为0.1~80μm，进一步优选为0.5~60μm，特别优选为0.5~50μm。