[发明专利]一种锂离子电池、所用的硅碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述硅碳负极材料具有核心物质及核心物质外的双重包覆结构，其中核心物质为纳米硅/纳米氧化亚硅颗粒与石墨颗粒的均匀混合物，双重包覆结构中的外层包覆结构为气相沉积炭层，内层包覆结构为沥青炭层；制备方法包括如下步骤：

1)将含有纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉的浆料与微米级石墨粉料、煤焦油软沥青混捏混合；各组分的重量百分比如下：

含有纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉的浆料：5～30wt％；

微米级石墨粉料：30～45wt％；

煤焦油软沥青：40～55wt％；

2)将步骤1)制得的混合料进行焦化，得到含硅基材料的石墨沥青焦；

3)将步骤2)制得的含硅基材料的石墨沥青焦粉碎，得到含硅基材料的石墨沥青焦粉料；

4)对步骤3)制得的含硅基材料的石墨沥青焦粉料进行表面化学气相沉积处理，得到硅炭负极材料；所述表面化学气相沉积处理采用CVD法，沉积炭温度为1000～1200℃,沉积炭时间为1～10小时，碳源气体为乙烯、丙烯、乙炔以及烷烃类气体中的一种或多种气体混合。

2.根据权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述含有纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉的浆料是将纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉用砂磨机均匀分散到溶剂中，浆料中的固体重量百分含量为5～30wt％，所述溶剂为酚油、洗油、蒽油中的一种或二种以上任意混合。

3.根据权利要求1或2所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉的粒径为500～700nm。

4.根据权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述微米级石墨粉料是粒径为500～12000μm的石墨材料，石墨材料为人造石墨、天然石墨中的一种或两者按任意比例混合的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中将含有纳米硅粉或纳米氧化亚硅粉的浆料与微米级石墨粉料、煤焦油软沥青混捏混合是在混捏机中进行的，混捏温度为30～70℃，混捏时间2～5小时。

6.根据权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中将混合料进行焦化是在氮气保护下，将混合料加热至550～700℃进行焦化处理，焦化处理时间为5～8小时，得到块状含硅基材料的石墨沥青焦。

7.根据权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中将含硅基材料的石墨沥青焦粉碎至D50＝5～20μm。

8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-7任意一项所述制备方法制得的硅碳负极材料。