[发明专利]复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池

摘要

本发明公开了一种复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池，该制备方法包括：提供气态锂和第一原始负极材料；将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。通过上述方式，本发明能够显著改善锂离子电池的循环性能。

主权项

1.一种复合物负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供气态锂和第一原始负极材料；

将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料后，包括：

对所述复合物负极材料进行第一处理，以获得用于锂离子电池的复合物负极材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一处理为粉碎、分级、包覆、烧成中的至少一种；

其中，所述粉碎为球磨粉碎、气流粉碎、破碎、球形化粉碎中的至少一种；

所述复合物负极材料经过所述分级后的平均粒径为1‑100μm，平均比表面积为1‑120m²/g；

所述包覆为气相包覆、液相包覆及固相包覆中的至少一种；

所述烧成的温度为500‑1100℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供气态锂和第一原始负极材料，包括：

将单质锂和/或锂原料置于第一温度、第一负压环境中，以获得所述气态锂，

将第二原始负极材料和/或所述第二原始负极材料的原料置于第二温度、第二负压环境中，以获得气态的第一原始负极材料和/或处于第二温度和负压环境下的固态的第一原始负极材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述锂原料为碳、镁、铝、硅、钙、锌、铁中的至少一种与锂盐和/或锂的氧化物所组成的物质；

所述第一温度和所述第二温度均为500‑1500℃；

所述第一负压和所述第二负压的压强均为0‑5000Pa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一原始负极材料为碳基材料、硅基材料中的至少一种；

所述碳基材料为人造结晶石墨、天然结晶石墨、无定形硬碳、低结晶软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电碳黑、石墨烯和纤维碳中的至少一种；

所述硅基材料为硅碳、一氧化硅、硅纳米线、硅纳米管、硅薄膜中的至少一种；

所述用于锂离子电池的复合物负极材料中锂元素的质量百分含量为0.5％‑50％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料之后，还包括：

将所述复合物负极材料在第三温度和惰性气体环境中进行热处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的至少一种；

所述第三温度为200‑1000℃；

所述热处理的时间为0.2‑16h。

9.一种复合物负极材料，其特征在于，所述复合物负极材料由如权利要求1‑8任一项所述的方法制备而成。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极包括如权利要求9所述的复合物负极材料。