一种用于锂离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明提出一种用于锂离子电池负极材料及其制备方法，所述的电池负极材料具有两层结构：核心层、笼状层。核心层具有较高的储锂容量。笼状层是指由碳纤维相互缠结形成的结构疏松、内部具有均匀的三维孔洞和整体呈笼状的结构层。笼状层均匀包覆在核心层的表面，能够有效缓解在嵌/脱Li⁺过程中核心层发生的体积变化，维持锂离子电池的循环稳定性。本发明提出的锂离子电池负极材料可由两种方法制备：静电纺丝法、生物培养法。

主权项

一种用于锂离子电池负极材料的制备方法，其特征是所述的方法为生物培养法，包括以下具体步骤：(1)整个生物培养过程按照细菌纤维素膜的生物培养过程；(2)其中，在发酵培养基中加入核心层的构成物质，形成核心层的构成物质浓度为0.1～5wt.％的均一发酵培养基溶液；(3)然后经过接种、培养、后处理和冷冻干燥，得到含有核心层的构成物质的细菌纤维素膜；(4)将得到的含有核心层的构成物质的细菌纤维素膜在保护气氛中碳化处理，使细菌纤维素纤维全部热解碳化形成碳纤维；(5)将上步得到的物质粉碎，即得到所述的锂离子电池负极材料；所述的电池负极材料具有两层结构，为核心层和笼状层，笼状层均匀包覆在核心层的表面；所述的笼状层是指由碳纤维相互缠结形成的结构疏松、内部具有均匀的三维孔并且整体呈笼状的结构层；所述的核心层的构成物质为亚微米或纳米级的硅、一氧化硅、二氧化硅、锡、一氧化锡、二氧化锡、铜、镍、锰、钴、锑或铅，或者为上述物质的复合物。