(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111595042.0 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 东莞市鸿德电池 有限公司 地址 523000 广东省东莞 市清溪镇滨河西 路富士工业城18栋 (72)发明人 李尹庆　盛洪超　王涌　 (74)专利代理 机构 深圳市瑞方达知识产权事务 所(普通合伙) 44314 专利代理师 沈红曼 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/60(2006.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 锂离子电池负极材 料及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及锂离子电池负极材料及其制备 方法,锂离子电池负极材料包括载体以及嵌体； 所述嵌体镶嵌于所述载体上以形成具有镶嵌互 锁结构的复合材料； 所述载体包括碳纤维和/或 碳纳米管； 所述嵌体包括铪以及碳微球。 该锂离 子电池负极材料通过引入铪和碳微球作为嵌体 镶嵌于由碳纤维和/或碳纳米管形成的载体上并 复合形成镶嵌互锁结构的复合材料， 进而可提高 能量密度和提升导电性。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114447292 A 2022.05.06 CN 114447292 A 1.一种锂离子电池负极材料， 其特征在于， 包括载体以及嵌体； 所述嵌体镶嵌于所述载 体上以形成具有镶嵌互锁结构的复合材料； 所述载体包括碳纤维和/或碳纳米管； 所述 嵌体 包括铪以及碳 微球。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料， 其特征在于， 所述嵌体还包括树脂碳 和/或热解 碳。 3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料， 其特征在于， 所述碳纳米管的直径为 200‑400纳米， 其长度为1 ‑3微米。 4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料， 其特征在于， 所述碳纤维的直径为5 ‑8 微米， 其长度为10 ‑15微米。 5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料， 其特征在于， 所述碳微球的粒径为600 ‑ 900纳米。 6.一种锂离子电池负极材料制备方法， 用于制备权利要求1 ‑5任一项所述的锂离子电 池负极材 料， 其特征在于， 包括以下步骤： S1、 将铪‑碳树脂、 酚醛树脂混合形成混合树脂， 并将所述混合树脂溶于第一溶剂中形 成第一混合溶 液； S2、 将碳纤维和/或碳纳米管添加至所述混合溶液中并浸泡设定时间形成涂覆有所述 混合树脂的碳纤维， 并在第一温度条件下处 理形成第一复合体； S3、 将所述第一复合材料在第二温度条件下进行处理， 并通入第二溶剂得到第二复合 体； S4、 将碳微球和酚醛微球混合得到混合粉末， 并将其溶解于第 三溶剂中， 搅拌均匀形成 第二混合溶 液； S5、 将所述第二复合体浸泡于所述第二混合溶液中， 并在惰性气体包围下在第三温度 条件下处 理形成具有镶嵌互锁结构的复合材 料。 7.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料制备方法， 其特征在于， 在所述S1步骤 中， 所述铪‑碳树脂、 酚醛树脂的质量比为1:5 ‑1:10； 所述第一溶剂包括浓度为5g/ml ‑30g/ml的乙醇溶 液。 8.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料制备方法， 其特征在于， 在所述S2步骤 中， 所述第一温度条件为120 0～1400度。 9.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料制备方法， 其特征在于， 在所述S3步骤 中， 所述第一温度条件为10 00‑1100度； 所述第二溶剂为甲醇和乙醇按照体积比3:1 ‑6:1混合形成的混合液。 10.根据权利要求6所述的锂离子电池负极材料制备方法， 其特征在于， 在所述S4步骤 中， 所述碳微球和酚醛微球的质量比为1:1 ‑1:3； 所述第三溶剂为 酚醛树脂溶解于乙醇中配置成质量分数为10 ‑20％的溶 液； 在所述S5步骤中， 所述第三温度条件为80 0～1000度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114447292 A 2锂离子电池负极材料及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池领域， 更具体地说， 涉及一种锂离子电池负极材料及其制 备方法。 背景技术 [0002]锂离子电池已被广泛应用于笔记本电脑、 智能手机等领域。 其主要由正极、 负极、 电解质和隔膜组成， 主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。 在充放电过程中， 锂离 子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,充电时， 锂离子从正极脱嵌， 经过电解质嵌入负极， 负 极处于富锂状态； 放电时则相反。 其中传统的负极材料是石墨， 石墨的理论比容量已不能完 全满足动力电池日益增长的高能量密度的要求。 因此开 发高容量的新型锂离子电池负极材 料具有重要的现实意 义。 发明内容 [0003]本发明要解决的技术问题在于， 提供一种改进的锂离子电池负极材料， 进一步提 供一种改进的锂离 子电池。 [0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 构造一种锂离子电池负极材料， 包 括载体以及嵌体； 所述嵌体镶嵌于所述载体上以形成具有镶嵌互锁结构的复合材料； 所述 载体包括 碳纤维和/或碳纳米管； 所述嵌体包括 铪以及碳 微球。 [0005]优选地， 所述嵌体还 包括树脂碳和/或热解 碳。 [0006]优选地， 所述 碳纳米管的直径为20 0‑400纳米， 其长度为1 ‑3微米。 [0007]优选地， 所述 碳纤维的直径为5 ‑8微米， 其长度为10 ‑15微米。 [0008]优选地， 所述 碳微球的粒径为6 00‑900纳米。 [0009]本发明还构造一种锂离子电池负极材料制备方法， 用于制备本发明所述的锂离子 电池负极材 料， 包括以下步骤： [0010]S1、 将铪‑碳树脂、 酚醛树脂混合形成混合树脂， 并将所述混合树脂溶于第一溶剂 中形成第一混合溶 液； [0011]S2、 将碳纤维和/或碳纳米管添加至所述混合溶液中并浸泡设定时间形成涂覆有 所述混合 树脂的碳纤维， 并在第一温度条件下处 理形成第一复合体； [0012]S3、 将所述第一复合材料在第二温度条件下进行处理， 并通入第二溶剂得到第二 复合体； [0013]S4、 将碳微球和酚醛微球混合得到混合粉末， 并将其溶解于第三溶剂中， 搅拌均匀 形成第二混合溶 液； [0014]S5、 将所述第二复合体浸泡于所述第二混合溶液中， 并在惰性气体包围下在第三 温度条件下处 理形成具有镶嵌互锁结构的复合材 料。 [0015]优选地， 在所述S1步骤中， 所述 铪‑碳树脂、 酚醛树脂的质量比为1:5 ‑1:10； [0016]所述第一溶剂包括浓度为5g/ml ‑30g/ml的乙醇溶 液。说　明　书 1/6 页 3 CN 114447292 A 3