[发明专利]锂电池负极添加剂、锂离子电池、制备方法及应用

权利要求书

1.锂电池负极添加剂，其特征在于：所述负极添加剂呈核壳结构，内核由纳米硅粉、锂粉复合物、空心碳球组成，外壳主要由碳纳米管、表面活性剂、掺杂剂组成；以质量比计，纳米硅粉:锂粉复合物:空心碳球＝10～70:0.1～10:20～80，碳纳米管:表面活性剂:掺杂剂:纳米硅粉＝5～20:2.5～10:0.5～7:10～70。

2.根据权利要求1所述的负极添加剂，其特征在于：所述锂粉复合物为由锂粉及包覆在锂粉表面的聚合物形成的核壳包覆物，聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的负极添加剂，其特征在于：所述掺杂剂为氯化钠和/或氟化钠。

4.根据权利要求1所述的负极添加剂，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

5.如权利要求1～4中任一项所述负极添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按照质量比准确取各原料，将纳米硅粉、锂粉复合物、空心碳球混合均匀，得混合物A备用；将碳纳米管、表面活性剂加入溶剂中，混合均匀，得混合物B备用；

2)将混合物A加入混合物B中，混合均匀后在温度300～500℃下热处理0.5～2h，加入掺杂剂后混匀，再在温度600～1000℃下碳化处理1～10h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中溶剂为乙醇、丙酮、二硫化碳、四氯化碳、四氢呋喃、甲苯、煤油、液态烷烃、液态环烷烃、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：溶剂与碳纳米管的质量比为20:1～4。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中碳化处理的升温速率为2～10℃/min。

9.如权利要求1～4中任一项所述负极添加剂的应用，其特征在于：采用该负极添加剂制备石墨负极。

10.锂电池，其特征在于：采用如权利要求1～4中任一项所述负极添加剂制备的石墨负极。