[发明专利]Si/SiOx/C复合负极材料、其制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种Si/SiOx/C复合负极材料，包括：

负载有SiOx颗粒和导电碳颗粒的多孔硅颗粒基体；所述SiOx颗粒中，x的范围为0x2；

附着在所述多孔硅颗粒基体的外表面和内部孔壁表面的无定形碳；

所述Si/SiOx/C复合负极材料的制备方法，由以下步骤组成：

A）将硅合金进行酸腐蚀，洗涤、干燥后，得到多孔硅前驱体；

B）将所述多孔硅前驱体、SiOx粉体、含碳化合物、导电碳材料、分散剂和溶剂搅拌混合，经喷雾干燥后，烧结、筛分、除铁得到Si/SiOx/C复合负极材料；

所述含碳化合物选自蔗糖、葡萄糖和淀粉中的一种或几种；

所述导电碳材料选自石墨烯、纳米石墨和导电炭黑中的一种或几种；

所述分散剂选自聚乙烯醇、环氧树脂和聚维酮中的一种或几种；

所述多孔硅前驱体、SiOx粉体、含碳化合物、导电碳材料和分散剂的质量比为10~50：50~90：3~10：0.1~5：0.1~5；

所述Si/SiOx/C复合负极材料的比表面积为1~50m²/g，孔径为5nm~5μm，粒径为5~45μm；

所述多孔硅颗粒基体中多孔硅颗粒的粒径为5~500nm；

所述SiOx颗粒的粒径为100 nm~5μm；

所述导电碳颗粒的粒径为30nm~5μm。

2.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，所述酸腐蚀具体为：

在40~80℃下，先用除氢氟酸以外的强酸腐蚀8~24h，再用氢氟酸腐蚀4~10h；

所述除氢氟酸以外的强酸的质量浓度为20%~40%。

3.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，所述硅合金中的合金元素包括Al、Sn、Cu、Fe、Mn、Mg和Ga中的一种或几种；

所述硅合金的粒径为1~30μm。

4.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，

所述溶剂包括水、乙醇、丙酮和四氢呋喃的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，所述含碳化合物和溶剂的用量比为0.5~10g：100~1000mL。

6.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，所述喷雾干燥的进风口温度为220~250℃；所述喷雾干燥的出风口温度为80~100℃。

7.根据权利要求1所述的Si/SiOx/C复合负极材料，其特征在于，所述烧结的温度为450℃~1200℃；所述烧结的时间为4~10 h。

8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极包括权利要求1~7任一项所述的Si/SiOx/C复合负极材料。