[发明专利]一种锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池硅碳复合负极材料，其特征在于，所述硅碳复合负极材料为不规则颗粒状，粒径在15~30 μm之间，其组成包括硅基材料、石墨和软碳，其中硅基材料占复合材料总质量的10%~50%，石墨占复合材料总质量的45%~75%，软碳占复合材料总质量的5%~15%。

2.根据权利要求1所述硅碳复合负极材料，其特征在于，所述硅基材料为Si、SiO和SiO2，其中Si和SiO2由SiO歧化反应得到，所述石墨为人造石墨或天然鳞片石墨中的一种或两种，软碳由有机碳源碳化得到，有机碳源为葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮PVP、羧甲基纤维素CMC中的至少一种。

3.根据权利要求1和权利要求2所述锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1) 将氧化亚硅、石墨和有机碳源均匀混合，得到固态混合物，将其倒入去离子水中搅拌均匀，得到悬浮液；

(2) 将步骤(1)中所得的悬浮液倒入砂磨机中进行砂磨，进一步混合并磨碎，然后进行喷雾干燥，去除水分，得到干燥的SiO/C混合料；

(3) 将步骤(2)中所得的混合料压块，得到圆柱型SiO/C混合料；

(4) 将步骤(3)中所得的混合料在惰性气氛下高温焙烧，然后放入行星式球磨机中进行破碎，得到锂离子电池负极材料。

4.根据权利要求3所述锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述氧化亚硅占固态混合物总质量的10%~45%，石墨占固态混合物总质量的45%~70%，有机碳源占固态混合物总质量的10%~20%，去离子水与固态混合物的质量比例10:1。

5.根据权利要求3所述锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述砂磨过程中砂磨时间为10~60分钟，转速为1600~2400转数/分钟。

6.根据权利要求3所述锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述压块时的压强为10~30 兆帕。

7.根据权利要求3所述锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述高温焙烧的升温速率为1~8℃/分钟，高温焙烧温度为800~1000℃，保温1~5小时。