[发明专利]锂离子电池负极活性材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极活性材料的制备方法，包括以下步骤：

提供硅颗粒以及硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂具有可水解官能团以及有机官能团；

在水中混合所述硅颗粒以及硅烷偶联剂形成一第一混合液，所述硅烷偶联剂的可水解官能团水解并化学接枝到所述硅颗粒表面；

在该第一混合液中加入聚合物单体或低聚物形成一第二混合液，利用原位聚合的方法在所述硅颗粒表面包覆一聚合物层，从而形成一硅聚合物复合材料，所述聚合物单体或低聚物在发生聚合反应的同时，与所述硅烷偶联剂的有机官能团反应，从而使生成的聚合物层化学接枝到所述硅颗粒表面；以及

热处理所述硅聚合物复合材料，使所述聚合物层碳化形成一碳层包覆在所述硅颗粒表面，从而形成一硅碳复合材料。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述在水中混合所述硅烷偶联剂以及硅颗粒的过程具体包括以下步骤：

将所述硅颗粒加入到水中分散形成一分散液；以及

将所述硅烷偶联剂加入到该分散液中反应形成所述第一混合液。

3.如权利要求2所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，进一步在所述分散液中加入有机溶剂形成所述分散液，所述有机溶剂与所述硅烷偶联剂互溶，所述有机溶剂与所述水的体积比为1:2至1:10。

4.如权利要求2所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，在将所述硅烷偶联剂加入到所述分散液之前，进一步采用氢氟酸刻蚀所述硅颗粒。

5.如权利要求2所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂滴加到所述分散液中使所述硅烷偶联剂与所述硅颗粒均匀混合，所述硅烷偶联剂加入的速率为0.2毫升/分钟至1毫升/分钟。

6.如权利要求2所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，进一步加入酸来调节所述第一混合液的pH值使所述第一混合液保持在酸性环境下，该pH值的范围为3至4。

7.如权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂与所述硅颗粒的质量比为0.1-0.3。

8.如权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氰基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷以及γ-脲基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体的材料包括丙烯腈、酚醛树脂的单体以及丙烯酸中的一种或多种。

10.如权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述碳层在所述硅颗粒表面均匀连续。