[发明专利]一种锂离子电池的负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的负极材料，其特征在于，所述负极材料为有机硅废触体、硅碳复合材料和碳材料基体。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述有机硅废触体的粒径为30nm～40μm，优选为60nm～10μm；

优选地，所述有机硅废触体的孔径为3nm～20μm，优选为10nm～3μm；

优选地，所述有机硅废触体包括碳和/或铜与多孔硅的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于，所述碳材料基体为碳纳米管、碳纤维、石墨球、石墨烯或天然石墨中的一种或至少两种的混合物。

4.如权利要求1～3之一所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以含碳有机物为原料，通过裂解而得到碳颗粒，然后将碳颗粒和硅溶于溶剂中电解，经超声波处理、粉碎和过筛得到硅碳复合材料的步骤。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含碳有机物为烷烃和/或烯烃；

优选地，所述烷烃为C1～C6烷烃中的一种或至少两种的混合物，进一步优选为甲烷、乙烷或丙烷中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述烯烃为C2～C8烯烃中的一种或至少两种的混合物，进一步优选为乙烯、丙烯或二乙烯中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述含碳有机物为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯或丙烯中的一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述裂解的温度为300～2000℃，优选为600～1600℃，进一步优选为800～1500℃；

优选地，所述裂解的压力为1～3MPa，进一步优选为1.5～2MPa；

优选地，所述裂解的时间为1.5～24h，进一步优选为3～12h。

7.根据权利要求4～6之一所述的制备方法，其特征在于，所述改性反应所用的溶剂为乙醚、甲乙醚、二甲苯、甲苯、水、氯仿或丙酮中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述改性反应的浴比为1：(15～60)，进一步优选为1：(30～40)；

优选地，所述电解的电压为100～300V；所述电解的时间为15～25h。

8.根据权利要求4～7之一所述的制备方法，其特征在于，包括将所述硅碳复合材料和有机硅废触体气相沉积在碳材料基体上，获得锂离子电池负极材料的步骤。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述气相沉积为在保护气氛下进行；

优选地，所述保护气氛为氮气、氦气、氩气或氖气中的一种或至少两种的混合物。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述气相沉积的时间为0.5h以上，优选为1.5～48h，进一步优选为3～36h；

优选地，所述气相沉积的温度为500～1000℃，进一步优选为700～900℃；

优选地，所述气相沉积的气压为3MPa以下，进一步优选为1～2MPa；

优选地，所述气相沉积所用的设备为固定床或流化床。