[发明专利]负极材料和锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种负极材料的制备方法，包括：

制备碳硅碳纳米阵列；

制备钛酸锂前驱体；

将所述钛酸锂前驱体与所述碳硅碳纳米阵列按重量百分比10～35：100的比例混合，搅拌均匀后并加入氨水，密封，进行溶剂热反应，将制备的样品用去离子水和无水乙醇各洗涤，干燥，在管式炉中保温一段时间，之后冷却至室温，即得到所述负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，制备碳硅碳纳米阵列包括：

将阳极氧化铝模板置于刚玉方舟中，放入管式炉的加热区，在氩气气氛下10℃/分钟升温至800℃，通入流量为30sccm～50sccm的乙炔气体45min，保温2小时后自然降温，得到包含在阳极氧化铝模板内的碳纳米管阵列，对其进行等离子刻蚀5min～15min和氢氟酸浸泡2h以去除阳极氧化铝模板；

将去除阳极氧化铝模板的碳纳米管阵列置于刚玉方舟中，放入管式炉的加热区，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5Pa和10^-2Pa，升温至800℃，停止扩散泵，通入流量为40sccm～60sccm的硅烷气体45min，保温2小时后自然降温，即得到所述碳硅碳纳米阵列。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，制备钛酸锂前驱体包括：

将吐温80和司班80混合配比分别为8：5～1：1，乙二醇与去离子水以1:1混合，各取30ml于烧杯中，50℃水浴加热并搅拌5min，加入5～10nmTiO₂粉末水浴搅拌5min，将烧杯转移至磁力搅拌器上，同时加入LiOH·H₂O，以500r/min的转速搅拌30min-60min，即得到钛酸锂前驱体。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述溶剂热反应在160℃～200℃进行30h～40h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在管式炉中保温一段时间包括在管式炉中800℃保温3h。

6.一种负极极片，包括由权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备的负极材料。

7.一种锂离子电池，包括权利要求6所述的负极极片。