[发明专利]一种锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：在铝硅合金粉末表面包覆有机聚合物层后，在保护气氛条件下，于400～800℃热处理4～8h，得到碳包覆铝硅合金颗粒；所述碳包覆铝硅合金通过酸刻蚀去除铝且对碳层造孔，即得；

在铝硅合金粉末表面包覆有机聚合物层的过程为：将铝硅合金粉末的醇分散液与有机聚合物的醇溶液混合，超声分散，干燥；所述有机聚合物的质量为铝硅合金粉末质量的5～40％；所述有机聚合物为聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为4～6万；

所述锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料，是由多孔纳米硅颗粒内核及多孔碳层外壳构成的核壳结构材料；

所述核壳结构材料的外径为30～120nm；所述多孔碳层外壳的厚度为1～10nm；所述多孔纳米硅颗粒内核的粒径为20～100nm；所述多孔纳米硅颗粒的硅质量为核壳结构材料质量的70～95％。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述铝硅合金粉末的硅含量为5～40wt％、粒径为50～200nm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述碳层包覆铝硅合金颗粒通过酸刻蚀的过程为：将碳层包覆铝硅合金颗粒采用H⁺浓度为1～4mol/L的酸溶液于20～60℃进行浸渍处理。

4.权利要求1～3任一项所述的制备方法制得的锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料的应用，其特征在于：作为负极活性材料应用于制备锂离子电池负极。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池纳米硅/多孔碳复合负极材料的应用，其特征在于：将纳米硅/多孔碳复合负极材料与导电炭及粘结剂通过涂布法在铜箔上制备负极材料层，即得锂离子电池负极。