[发明专利]一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述负极材料以纳米碳材料为内核，用纳米高导电材料包覆纳米碳材料形成含核导电体，该含核导电体壳层及内核形成第一导电层，用纳米金属或金属氧化物对含核导电体再次包覆，再次包覆的壳体形成第二导电层，经两次包覆即构成负极材料微米粒子，该微米粒子的第二导电层与第一导电层共同形成三维导电网络，最后再用石墨烯做表面处理及提高负极密度。

2.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述的纳米碳材料为人工石墨、天然石墨、改性石墨、石墨化碳纤维、石油焦、中间相碳微球、树脂碳、有机聚合物热解碳、炭黑、纳米碳管、石墨烯、富勒烯、纳米碳微球、碳纤维中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述的纳米高导电材料为银、铜、纳米碳管的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述的纳米金属或金属化合物为纳米金属银、铜、锡、铝、镁的金属或金属化合物。

5.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述的微米粒子粒度为2-100um。

6.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料，其特征在于：所述的石墨烯厚度为1-10nm，室温导电率为800-1200S/cm。

7.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的合金包覆负极材料的制备方法，其步骤条件为：

(1)第一导电层的形成：将重量百分比20％～60％的纳米碳材料与重量百分比40～80％的纳米高导电材料同时放入纳米高温高压蒸气混合机中，蒸气温度范围为100-600℃，以高温蒸气为载体使纳米碳材料与纳米高导电材料混合，同时在纳米高温高压蒸气混合机内进行搅拌，纳米高温高压蒸气混合机升温速率为每1小时升温100℃，温度升至500-1000℃，保温时间为2～10小时，搅拌速度为60～300转/分钟；纳米高温高压蒸气混合机温度降到300℃-500℃，压力为10^-5-10^-3Pa，反应1～10小时，使纳米碳材料包覆纳米高导电材料，纳米碳材料与纳米高导电材料形成第一导电层；

(2)第二导电层的形成：将步骤(1)中的包覆物与纳米金属或金属化合物按照重量百分比10％～50％∶50～90％，同时放入纳米高温高压蒸气混合机中，蒸气温度范围为100-600℃，以高温蒸气为载体使包覆物与纳米金属或金属化合物混合，同时在纳米高温高压蒸气混合机内进行搅拌，纳米高温高压蒸气混合机升温速率为每1小时升温200℃，温度升至400-1000℃，保温时间为5～20小时，搅拌速度为60～300转/分钟；反应釜温度降到400℃-800℃，压力为10^-5-10^-3Pa，反应2～20小时，对包覆物进行二次包覆，纳米金属或金属化合物与第一导电层共同形成三维导电网络。

(3)石墨烯表面处理：将二次包覆后的材料放入第三代全自动石墨烯整形机中，使包覆后的材料与石墨烯进行整合。