[发明专利]一种锂离子电池用高容量负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用高容量负极材料，其特征在于：所述负极材料的结构为以Si颗粒为支撑体、锡或锡氧化物为夹层、高分子树脂裂解碳为最外层包覆层的三明治结构；

所述锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将纳米Si、SnCl₄•5H₂O混合均匀之后在温度为120℃-200℃的密闭容器中恒温处理，加热时间为12-18h后得到复合粉末其中，纳米Si与SnCl₄•5H₂O的质量比为（0.1-10）：1；

S2：将高分子树脂加入醇溶剂中，并在20℃-60℃的温度下超声溶解，得到树脂-醇溶液，高分子树脂与醇溶剂的质量比为（0.01-1）：1；

S3：在20℃-60℃下依次将步骤S1得到的复合粉末加入至树脂-醇溶液中搅拌分散均匀后在50℃-100℃的温度条件下进行干燥处理12-24h，得到高分子树脂为包覆层的复合物；

S4：将复合物进行研磨后，以0.1℃/min -5℃/min的升温速率升温至500℃-900℃，保温2-4小时进行碳化处理，将碳化后的产物研磨得到最终产物。

2.权利要求1所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将纳米Si、SnCl₄•5H₂O混合均匀之后在温度为120℃-200℃的密闭容器中恒温处理，加热时间为12-18h后得到复合粉末；

S2：将高分子树脂加入醇溶剂中，并在20℃-60℃的温度下超声溶解，得到树脂-醇溶液；

S3：在20℃-60℃下依次将步骤S1得到的复合粉末加入至树脂-醇溶液中搅拌分散均匀后在50℃-100℃的温度条件下进行干燥处理12-24h，得到高分子树脂为包覆层的复合物；

S4：将复合物进行研磨后，以0.1℃/min -5℃/min的升温速率升温至500℃-900℃，保温2-4小时进行碳化处理，将碳化后的产物研磨得到最终产物。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中升温至800℃-900℃。

4.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中纳米Si与SnCl₄•5H₂O的质量比为（0.1-10）：1。

5.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中纳米Si与SnCl₄•5H₂O的质量比为（0.5-5）：1。

6.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述高分子树脂为酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚戊二酸丙二醇酯中的一种或几种，所述的醇溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种。

7.权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中高分子树脂与醇溶剂的质量比为（0.01-1）：1。

8.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中复合粉末与树脂-醇溶液中高分子树脂的质量比为（0.5-1.5）：1。

9.根据权利要求2所述的锂离子电池用高容量负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中研磨后的复合物转移到管式炉中，在保护气体下进行碳化处理，研磨时间为2-4小时，所述保护气体为氩气或氮气。

10.一种锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池包含权利要求1所述的负极材料。