[发明专利]锂离子电池负极材料及制备方法、负极和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，该负极材料为三层核壳结构，最内层为石墨烯，中间层为纳米硅，最外层为无定形碳，石墨烯、纳米硅和无定形碳的质量份数分别为：石墨烯50-80份，纳米硅20-30份，无定形碳30-40份。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述无定形碳前驱体选自蔗糖、可溶性淀粉、煤沥青、石油沥青、酚醛树脂、环氧树脂和葡萄糖中的至少一种。

3.制备如权利要求1-2任一所述负极材料的方法其特征在于，包括如下步骤：以硅酸乙酯为原料，加入石墨烯后，在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水和氨水，使硅酸乙酯在石墨烯表面水解，20-30℃保温1-2h，50-60℃保温反应1-3h，120-150℃下干燥2-6h；利用镁热反应原位还原二氧化硅成纳米硅，并且附着在石墨烯表面形成纳米硅包覆的石墨烯颗粒；无定形碳前驱体和纳米硅包覆的石墨烯颗粒混合，升温到100-120℃，然后保温1-3h，再以2-6℃/min的升温速率升温到140-150℃，保温0.5-1.5h；然后进行碳化处理，在惰性气体环境下，以4-6℃/min的升温速率升温到350-450℃，保温1.5-2.5h，再以5-15℃/min的速率升温到600-800℃，保温2-4h，得到锂离子电池负极材料。

4.一种锂离子电池负极，该负极包括集流体及涂覆和/或填充于集流体上的负极材料，其特征在于，所述负极材料为权利要求1或2所述的锂离子电池负极材料。

5.一种锂离子电池，其特征在于，所述负极为权利要求4所述的负极。