[发明专利]一种高容量复合负极材料、制备方法及包含其的锂离子电池

权利要求书

1.一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将有机碳源、纳米硅和氧化亚硅混合并球磨，再机械融合，得到碳化前驱体；

(2)对碳化前驱体进行热处理，得到复合负极材料；所述热处理为两步碳化，具体为：先在60℃～300℃保温，再升温至400℃～1200℃保温；

所述有机碳源、纳米硅和氧化亚硅的质量比为(1～200):(0～50):(0～90)，且不包含0；

所述球磨为干法球磨或湿法球磨中的任意一种；

所述球磨的转速为200r/min～600r/min，所述球磨的时间为0.5h～12h；

所述机械融合的转速为100r/min-3000r/min，所述机械融合的时间为10min-600min；

所述机械融合采用的设备为卧式融合机或立式融合机中的任意一种；

所述纳米硅的中值粒径为20nm-300nm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机碳源为气态、液态或固态中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机碳源为气态或液态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述有机碳源为气态时，采用化学气相沉积的方法将有机碳源、纳米硅和氧化亚硅的混合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述有机碳源为液态时，直接在球磨步骤实现有机碳源、纳米硅和氧化亚硅的混合而不单独进行混合步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机碳源包括乙炔、酚醛树脂、葡萄糖溶液或苯甲酸酯中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机碳源、纳米硅和氧化亚硅的质量比为(100～160):(20～30):(10～20)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米硅的中值粒径为100nm～150nm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化亚硅的中值粒径为25nm-5000nm。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述氧化亚硅的中值粒径为200nm～300nm。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械融合的转速为500r/min～800r/min。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热处理在惰性气体保护下进行，所述惰性气体包括氮气、氩气、氖气、氦气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，升温至60℃～300℃的升温速率为0.5-25℃/min。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，于60℃～300℃保温的时间为1min～12h。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，于60℃～300℃保温的时间为1h～12h。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，于60℃～300℃保温的时间为1min～600min。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，升温至400℃～1200℃的升温速率为0.5-25℃/min。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，于400℃～1200℃保温的时间为10min～24h。