[发明专利]一种负极材料的制备方法、负极材料及锂电池

权利要求书

1.一种负极材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将高容量活性材料浆料及高分子化合物混合得到混合物A；

2）将混合物A和聚丙烯腈溶液混合得到悬浮液；

3）将所述悬浮液加入到凝固浴中形成高分子化合物和聚丙烯腈双重包覆高容量活性材料的前驱体；

4）将步骤3）所述前驱体经过预氧化和碳化处理之后得到负极材料；

步骤1）所述高分子化合物选自聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯醇（PVA）、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚苯乙烯磺酸（PSS）及聚丙烯酰胺（PAM）中至少一种；步骤2）所述聚丙烯腈与高分子化合物的质量比为240：1～12：1；

步骤1）所述的高容量活性材料浆料通过将高容量活性材料、分散剂及低沸点有机溶剂混合、研磨得到混合物a，然后将混合物a及高沸点有机溶剂混合、蒸馏得到。

2.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述负极材料包括高容量活性材料及包覆在高容量活性材料表面的硬碳层，其中所述硬碳层的厚度为200～800nm；所述负极材料的平均粒径为5～35μm。

3.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高容量活性材料的质量与负极材料质量比为3：20～12：20。

4.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高容量活性材料选自硅、锗、铝、氧化锡及一氧化硅中至少一种。

5.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂选自硬脂酸类、乙酸镍、聚乙烯醇及聚乙二醇中至少一种。

6.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂与高容量活性材料的质量比为1：100～5：100。

7.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述低沸点有机溶剂选自无水乙醇、丙醇及丁醇中至少一种。

8.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高沸点有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、碳酸乙烯酯及N-甲基吡咯烷酮中至少一种。

9.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高容量活性材料与低沸点有机溶剂的质量比为1：13～8：13。

10.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高容量活性材料与高沸点有机溶剂的质量比为1：10～1：2。

11.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述高容量活性材料浆料中的高容量活性材料的平均粒径为30nm～2μm。

12.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）所述高分子化合物与高容量活性材料的质量比为1：120～1：6。

13.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）所述高容量活性材料为高容量活性材料浆料的15～50%。

14.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的聚丙烯腈的数均分子量为50000～200000。

15.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2）的混合时间为1～8h；混合的温度为15～60℃。

16.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3）所述凝固浴的组分为去离子水。

17.如权利要求16所述的负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3）所述凝固浴的组分还包括高沸点有机溶剂。