[發明專利]負極材料及其制備方法、負極、具有該負極的電池

在審

• 申請號: 201310383201.X
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103682359A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陳璞;李明齊
• 申請（專利權）人: 蘇州寶時得電動工具有限公司;陳璞
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/38;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種負極材料，其特征在于：所述負極材料至少包括硅氧化物SiO_x和碳材料，其中，1≤x≤2。

2.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：至少部分所述硅氧化物SiO_x為具有孔狀結構的納米顆粒。

3.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x占所述負極材料的比重范圍為5～70%，所述碳材料占所述負極材料的比重范圍為30～95%。

4.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：所述負極材料還包括金屬銅，所述金屬銅占所述負極材料的比重范圍為0.5～30%。

5.根據權利要求4所述的負極材料，其特征在于：所述金屬銅包覆于所述硅氧化物SiO_x，所述碳材料包覆于所述硅氧化物SiO_x和金屬銅。

6.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：所述碳材料包括石墨烯和無序碳。

7.根據權利要求6所述的負極材料，其特征在于：所述石墨烯占所述負極材料的比重范圍為0.5～20%。

8.根據權利要求6所述的負極材料，其特征在于：所述無序碳包覆于所述硅氧化物SiO_x和石墨烯。

9.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x為納米SiO₂；所述負極材料的顆粒形狀為球狀。

10.根據權利要求9所述的負極材料，其特征在于：以所述負極材料的質量為基準，所述負極材料中所述納米SiO₂的質量百分含量為40%～60%。

11.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x為SiO_1.5，所述碳材料為石墨烯。

12.一種負極，其特征在于：所述負極包括如權利要求1～11中任意一個所述的負極材料。

13.一種電池，包括正極、負極以及設于正極和負極之間的電解質，其特征在于：所述負極包括如權利要求1～11中任意一個所述的負極材料。

14.一種負極材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：將碳材料前體溶解于第一溶劑，向溶解有碳材料前體的第一溶劑中加入硅氧化物SiO_x，其中，1≤x≤2，混合后加入第二溶劑，使碳材料前體包覆的硅氧化物SiO_x沉淀，將沉淀產物干燥后進行高溫處理，獲得碳材料包覆的硅氧化物SiO_x。

15.一種負極材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：將碳材料前體溶解于第一溶劑，向溶解有碳材料前體的第一溶劑中加入硅氧化物SiO_x和石墨烯，其中，1≤x≤2，混合后加入第二溶劑，使碳材料前體包覆的硅氧化物SiO_x和石墨烯沉淀，將沉淀產物干燥后進行高溫處理，獲得無序碳包覆的硅氧化物SiO_x和石墨烯。

16.一種負極材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：將硅氧化物SiO_x分散在硝酸銅溶液中，其中，1≤x≤2，干燥去除溶液中的溶劑，將干燥后的硅氧化物SiO_x和硝酸銅在溫度170～300℃下處理1～4h，獲得氧化銅包覆的硅氧化物SiO_x；將碳材料前體溶解于第一溶劑，向溶解有碳材料前體的第一溶劑中加入氧化銅包覆的硅氧化物SiO_x，混合后加入第二溶劑，使碳材料前體包覆的氧化銅包覆的硅氧化物SiO_x沉淀，將沉淀產物干燥后進行高溫處理，使碳材料前體熱解，氧化銅還原成銅，獲得碳材料包覆的銅包覆的硅氧化物SiO_x。

17.根據權利要求14或15或16所述的制備方法，其特征在于：還包括將高溫處理后的產物用氟化氫溶液溶解掉部分硅氧化物SiO_x，獲得具有多孔結構的負極材料。