[发明专利]一种负极材料的包覆方法及电池

权利要求书

1.一种负极材料的包覆方法，其特征在于，该包覆方法包括如下步骤：

1）将负极材料粉体放入多孔容器中，多孔容器置于反应室内，对反应室抽真空并置换氮气；

2）对处于流化状态或者旋转状态的负极材料粉体表面进行氧化处理，在负极材料粉体表面形成含氧活性官能团；

3）采用原子层沉积法在氧化后的负极材料粉体表面形成无机包覆层；

4）采用分子层沉积法在包覆有无机包覆层的负极材料粉体的表面形成有机包覆层；

5）在真空中炭化后，再进行热处理，得到包覆后的负极材料。

2.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤2）具体为：在负极材料粉体处于流化状态或者旋转状态的过程中，通入强氧化气体，在负极材料粉体表面形成含氧活性官能团；强氧化气体包括NO₂、臭氧、双氧水、氧气等离子体中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤3）中的无机包覆层的厚度为0.1nm～1nm。

4.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤3）具体为：

a）根据需要沉积的无机包覆层的种类，选择反应的前驱体，设置沉积工艺参数：沉积温度为25～400℃，沉积压力为0.01～500torr；

b）在氮气或氩气携带下将前驱体蒸汽引入到反应室中，保持时间为10～120秒；

c）用氮气或氩气吹扫反应室，在氮气或氩气携带下将氧源蒸汽引入到反应室中，保持时间为10～120秒；

d）用氮气或氩气吹扫反应室；

e）重复过程b）～d），直至沉积到所需无机包覆层厚度。

5.如权利要求4所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤b）中前驱体为金属卤化物、金属有机配合物中的至少一种，前驱体中的金属为铝、钛、镁、锆、硅、硼、铪、铌中的至少一种；步骤c）中氧源为水、双氧水、氧气、臭氧、原子氧中的任意一种。

6.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤4）中的有机包覆层的厚度为1nm～5nm。

7.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤4）具体为：

a）根据需要沉积有机包覆层的种类，选择反应的第一前驱体，设置沉积工艺参数：沉积温度 25～400℃，沉积压力为0.01～500torr；

b）在氮气或氩气携带下将第一前驱体蒸汽引入到反应室中，第一前驱体蒸汽化学吸附在负极材料粉体上，保持时间为10～120秒；

c）用氮气或氩气吹扫反应室，在氮气或氩气携带下将第二前驱体引入到反应室中，第二前驱体与第一前驱体反应得到有机包覆层，反应时间为10～120秒；

d）用氮气或氩气吹扫反应室；

e）重复过程b）～d），直至沉积到所需有机包覆层厚度。

8.如权利要求7所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤a）中第一前驱体为己二酰氯、均苯四甲酸二酐、对苯二异氰酸酯、三甲基铝中的任意一种，所述步骤c）中第二前驱体为1,6-己二胺、乙二胺、1,10-二氨基癸烷、1,4-二羟基-2-丁炔、乙二醇、丙三醇中的任意一种。

9.如权利要求1所述的一种负极材料的包覆方法，其特征在于：所述步骤5）中炭化的处理温度为350~450℃，处理时间为2~4h；热处理的处理温度为800~900℃，处理时间为1~3h。

10.一种电池，包括负极极片，其特征在于：所述负极极片包括负极集流体，所述负极集流体表面上涂覆有负极材料层，所述负极材料层为采用如权利要求1-9任意一项所述的包覆方法制备的负极材料。