[发明专利]复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料包括硅氧材料和位于所述硅氧材料表面的碳包覆层；所述复合负极材料的物理吸脱附等温线类型为II型或III型，所述硅氧材料的物理吸脱附等温线类型为IV型或V型。

2.根据权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，在拉曼光谱中，所述复合负极材料具有碳特征峰D、碳特征峰G及硅特征峰A，所述碳特征峰D的峰强度I_D与所述碳特征峰G的峰强度I_G的比值I_D/I_G为0.5～2，且所述硅特征峰A的峰强度I_A与(I_D+I_G)的比值为0.1～10。

3.根据权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，其满足以下条件a～e的至少一者：

a.所述硅氧材料为SiO_x，其中，0x2；

b.所述硅氧材料中的氧的质量百分比含量为0.1％～50％；

c.所述硅氧材料中的硅晶粒尺寸为1nm～100nm；

d.所述硅氧材料的比表面积小于100m²/g；

e.所述硅氧材料的孔隙率φ_a10％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的复合负极材料，其特征在于，其满足以下条件a～e的至少一者：

a.所述复合负极材料颗粒呈球形或类球形，其沃德尔球形度系数大于0.01；

b.所述复合负极材料的平均粒径为1.0um～50um；

c.所述复合负极材料的孔隙率小于10％；

d.所述复合负极材料的比表面积为1m²/g～50m²/g；

e.所述复合负极材料中的碳的质量百分比含量为0.1％～50％。

5.一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：

在保护性气氛下，通入脂肪烃气体与硅氧材料进行预热，其中，所述硅氧材料的物理吸脱附等温线类型为IV型或V型；

将所述预热后的产物以间歇脉冲方式通入脂肪烃气体进行化学气相沉积，得到所述复合负极材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其满足以下条件a～e的至少一者：

a.所述硅氧材料为SiO_x，其中，0x2；

b.所述硅氧材料中的氧的质量百分比含量为0.1％～50％；

c.所述硅氧材料中的硅晶粒尺寸为1nm～100nm；

d.所述硅氧材料的比表面积小于100m²/g；

e.所述硅氧材料的孔隙率φ_a10％。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其满足以下条件a～d的至少一者：

a.所述保护性气氛包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的至少一种；

b.所述脂肪烃气体包括乙炔、乙烯、丙炔、乙烷和丙烯中的至少一种；

c.所述脂肪烃气体与所述硅氧材料的重量比A满足以下关系：1.5φ_a/(1-φ_a)≤A≤15φ_a/(1-φ_a)，其中，φ_a为所述硅氧材料的孔隙率；

d.所述脂肪烃气体的气体流量为0.1L/min～5L/min。

8.根据权利要求5或7所述的制备方法，其特征在于，其满足以下条件a～d的至少一者：

a.所述预热温度为100℃～600℃；

b.所述预热时间为0.5h～24h；

c.所述化学气相沉积的反应温度为600℃～1050℃；

d.所述间歇脉冲的间隔时间为8s～12s。