[发明专利]锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于包括石墨本体，以及亚微米或纳米级一维和/或二维炭材料，所述石墨本体为由一次颗粒聚合而成的团聚体，至少部分所述炭材料结合在一次颗粒之间，且结合在一次颗粒之间的所述炭材料至少部分伸出到石墨本体体相外。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述的炭材料为碳纳米管、纳米碳纤维、石墨烯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述石墨本体的平均粒径为5～25μm，所述一次颗粒的平均粒径为1～15μm。

4.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供原料一、原料二和原料三，其中原料一为天然石墨、人造石墨、碳微球和焦炭中的一种或多种，形状为球形、类球形、片状和块状的一种或多种，平均粒径为1～15μm；原料二为亚微米或纳米级一维和/或二维炭材料；原料三为沥青；

将原料一、原料二和原料三混合均匀得到混合物；

将所述混合物置于耐压加热反应容器中，搅拌，通入惰性气体以置换反应容器中的空气，升温至400℃～500℃，保温1～5h，然后升温至550℃～750℃，保温1～8h；升温和保温过程中持续搅拌；然后冷却；

在惰性气体保护下，于900～1300℃的温度环境中进行炭化；

石墨化；以及

筛分，获得由一次颗粒聚合而成的团聚体产品，其中含有亚微米或纳米级一维和/或二维炭材料。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述的亚微米或纳米级一维和/或二维炭材料为碳纳米管、纳米碳纤维、石墨烯中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，将原料一、原料二和原料三混合的步骤中，具体过程为：原料二和原料三按5:95～80:20的质量比固相混合均匀，加热至60～300℃，搅拌1～3小时，冷却，粉碎至平均粒径为2～150μm，得到中间料一；将上述原料一和中间料一按95:5～70:30的质量比固相混合均匀。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述原料二与导电炭黑在溶剂中通过球磨的方法先行分散，干燥后，再制备中间料一。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述中间料一中还添加入少于10％(质量百分比)的石墨化剂。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨化剂为碳化硅、氧化铁、氧化钛中的一种或多种。

10.根据权利要求4所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述沥青为石油系和/或煤系高温沥青、中温沥青、低温沥青中的一种或几种。