[发明专利]一种负极材料、制备方法、设备、锂离子电池

权利要求书

1.一种负极材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括：将碳包覆硅氧粉体与雾化处理的锂源于惰性气氛下均匀混合，混合温度为190℃~350℃；

所述碳包覆硅氧粉体的平均粒径D50为2μm~7μm，最大粒径D_max小于25μm；

所述锂源与碳包覆硅氧粉体的质量之比为3.5%~8.0%；

所述碳包覆硅氧粉体由氧化亚硅粉体在惰性气体中、于850℃~950℃下与有机碳源进行碳包覆处理，得到碳涂层包覆在硅氧化物表面结构；

所述氧化亚硅粉体的平均粒径D50为2μm~6μm，最大粒径D_max为小于20μm，

所述碳涂层的质量分数占碳包覆硅氧粉体为2.5%~8.0%；

碳包覆硅氧粉体为碳包覆氧化亚硅粉体；

负极材料的XRD射线衍射图谱中峰强度I_Li2Si2O5/ I_Li2SiO3＞2.3、1.80＜I _Li2Si2O5/ I_Si＜2.40。

2.根据权利要求1所述的一种负极材料的制备方法，其特征在于：所述将碳包覆硅氧粉体与雾化处理的锂源于惰性气氛下均匀混合的过程为：

将碳包覆硅氧粉体投入混合装置中搅拌，于惰性气氛下加热至190℃~350℃，将于惰性气氛下雾化处理的锂源掺入碳包覆硅氧粉体。

3.根据权利要求2所述的一种负极材料的制备方法，其特征在于：所述雾化处理锂源的过程为：在惰性气氛下，将固态锂源加热熔融为液体，惰性气体驱动液态锂源进入雾化器弥散雾化为液滴状。

4.根据权利要求3所述的一种负极材料的制备方法，其特征在于：

所述雾化器包括熔融罐、雾化喷头，所述雾化喷头的两端分别连通所述熔融罐、混合装置；

所述在惰性气氛下将固态锂源加热熔融为液体的过程为：将固相锂源在惰性气体保护下加入到雾化器的熔融罐中，于280℃~400℃、熔融罐内水含量小于50ppm、氧含量小于50ppm的条件下熔融；

所述惰性气体驱动液态锂源进入雾化器弥散雾化为液滴状的过程为：将熔融后的锂源在惰性气体作为雾化驱动下进入到所述雾化喷头内雾化为液滴状，并喷洒至混合装置内与碳包覆硅氧粉体混合；

所述雾化驱动压力为0.4Mpa~2.0Mpa；

所述雾化喷头的喷孔孔径为0.1mm~2.0mm。

5.根据权利要求1所述的一种负极材料的制备方法，其特征在于：所述将碳包覆硅氧粉体与雾化处理的锂源于惰性气氛下均匀混合后，还包括第一处理；

所述第一处理为升温至600℃~800℃、2h~8h后冷却出料；

升温速度为 0.5℃/min~3℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种负极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为固态锂，所述惰性气氛为氦气、氩气、氖气、氙气中的一种或两种的混合。

7.一种负极材料，其特征在于，根据权利要求1~6任一项所述的制备方法制备得到。

8.一种设备，其特征在于，所述设备用于权利要求1~6任一项所述的制备方法中；

所述设备包括混合装置、雾化器，所述雾化器包括熔融罐、雾化喷头，所述雾化喷头的一端连通所述混合装置、另一端连通所述熔融罐，所述混合装置位于所述雾化喷头的下方；

所述混合装置为犁刀混合机或V型混合机。

9.一种锂离子电池，其特征在于：包含有如权利要求7所述的负极材料。