[发明专利]一种三维多孔硅碳复合锂电池负极及其制备方法和锂二次电池

权利要求书

1.一种锂电池负极的制备方法，包括如下步骤：

S1、将一号聚合物、二号聚合物溶解于溶剂中，得到聚合物溶液；

S2、将单质硅粉分散于所述聚合物溶液中，得到混合分散液；

S3、使所述混合分散液在所述负极集流体的表面形成涂层，将所述涂层干燥后进行无氧烧结以使所述一号聚合物碳化包覆硅的同时所述二号聚合物气化形成孔隙，从而在所述负极集流体的表面形成三维多孔硅碳复合层，得到所述锂电池负极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述一号聚合物选自聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺和芳纶中的至少一种；

所述二号聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述一号聚合物和所述二号聚合物的质量比为5：(1～5)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自水、乙醇、丙醇、异丙醇、丙三醇、四氢呋喃、吡啶、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和聚乙二醇中至少一种。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述单质硅粉的粒径为10nm～500nm；

以所述三维多孔硅碳复合层的重量为基准，硅的百分含量为5％～90％。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂在所述混合分散液中的质量百分含量为10％～90％。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述干燥的温度为60～80℃，时间为2h～24h；

所述无氧烧结的升温速率为2～10℃/min，烧结温度为400～900℃，保温时间为1～6h；

所述无氧烧结选自真空烧结、惰性气体保护烧结中的任一种。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述三维多孔硅碳复合层的厚度为50～200μm。

9.权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的锂电池负极。

10.一种锂二次电池，其特征在于，所述锂二次电池包含权利要求9所述的锂电池负极。