CN103199252B - 锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法，要解决的技术问题是提高比容量和循环性能。本发明的材料由含氧硅碳复合材料和石墨粉体构成，其中，含氧硅碳复合材料由含氧硅基材料分散于石墨粉体和有机物裂解碳中构成。本发明与现有技术相比，硅颗粒均匀分散在SiO_X中构成含氧硅基材料，形成第一层缓冲层，含氧硅基材料均匀分散在有机物裂解碳和石墨粉体中，形成第二层膨胀缓冲层，能有效抑制硅在充放电过程中的体积膨胀效应，提高循环稳定性能。制备工艺简单，原料成本低，易于大批量生产。

Description

锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池材料及其制备方法，特别是一种锂离子电池的负极材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、无记忆效应、使用寿命长、绿色无污染、自放电小的优点，已经成为各种便携式电子产品的首选供电设备，并逐渐延伸至便携式电动工具、电动汽车、储能电站等领域，随着锂离子电池的发展，其必将在人类生产生活中发挥更加重要的作用。目前商品化锂离子电池负极材料主要为石墨类材料，但因其理论比容量仅为372mAh/g，发展潜力有限，无法适应锂离子电池对高能量密度的需求，因此发展高比容量的负极材料成为锂离子电池行业的迫切需求。在诸多可替代石墨类材料的负极材料中，硅因具有极高的比容量（理论值4200mAh/g）而成为其中极具潜力的材料之一。而硅基负极材料在锂离子的嵌入与脱出过程中存在巨大的体积变化，导致电极活性物质与集流体相分离，严重影响电池的循环性能，含氧硅基材料尤其是氧化亚硅负极材料，因首次库伦效率较低而限制了其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法，要解决的技术问题是提高比容量和循环性能。

本发明采用以下技术方案，一种锂离子电池用硅碳负极材料，按质量百分比，由10～90%的含氧硅碳复合材料和90～10%的石墨粉体混合构成；所述石墨粉体粒度为0.5～50μm，含碳量不低于95%；所述含氧硅碳复合材料由10～85%含氧硅基材料、5～75%石墨粉体、10～35%有机物裂解碳构成；含氧硅基材料为单颗粒Si均匀分散在SiO_x中形成的混合物，其中，0.5<x≤2.0。

本发明的石墨粉体为天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上；

本发明的含氧硅碳复合材料，粒度为1～45μm；所述含氧硅基材料,粒度为50～500nm。

本发明的有机碳源为聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙二醇、环氧树脂、沥青、酚醛树脂、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、聚吡咯和聚苯胺中的一种以上。

本发明的Si为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅；所述SiO_x为晶体和/或非晶体。

一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、热处理：将粒度为1～1000μm的SiO_Y，其中，0.5≤Y≤1.5，以1～2℃/min的速度升温至700～1300℃，保温1～12h，自然冷却至室温，使单颗粒Si分散在SiO_x中，形成含氧硅基材料，SiO_x为晶体和/或非晶体，0.5<x≤2.0，Si为粒径为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅；

步骤二：球磨：按现有技术对混合物进行球磨，得到含氧硅基材料。

步骤三、分散与碳包覆：第一步，按质量百分比，将10～85%的含氧硅基材料，5～75%石墨粉体混合并分散到溶剂中形成浆料，浆料的固含量为5～45%，干燥得到干燥物；第二步，将干燥物和有机碳源（残碳质量占生成复合材料质量的10～35%）混合并分散到溶剂中，控制固含量为5～45%，干燥得到含氧硅碳复合材料前驱体，然后以1～10℃/min升温速度至600～1150℃，保温1～10h，自然冷却至室温，粉碎，粒度为1～45μm，得到含氧硅碳复合材料；所述石墨粉体含碳量不低于95%，粒度为0.5～50μm；

步骤四、溶合：按质量比，将10～90%的含氧硅碳复合材料和90～10%的石墨粉体均匀混合，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

本发明的方法对步骤一得到的含氧硅基材料进行球磨，粒度为50～500nm。

本发明的方法步骤一热处理中从开始升温至降温结束的过程中通入氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h；所述步骤二中从开始升温至降温结束的过程中通入氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h。

本发明的方法石墨粉体为天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上；所述有机碳源为聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙二醇、环氧树脂、沥青、酚醛树脂、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、聚吡咯和聚苯胺中的一种以上；所述溶剂为水、醇类、酮类、烷类、酯类、芳香类、N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种以上。

本发明的方法步骤三中第二步包覆和烧结方式可选择一次包覆一次烧结或两次包覆两次烧结进行，所述两次碳包覆中第二次与第一次包覆碳的包覆比例在0.2～5之间。

本发明与现有技术相比，单晶硅和/或多晶硅均匀分散在SiO_x中构成含氧硅基材料，形成第一层缓冲层，含氧硅基材料以纳米级尺寸均匀分散在有机物裂解碳和石墨粉体中，形成第二层膨胀缓冲层，能有效抑制硅在充放电过程中的体积膨胀效应，具有较高的比容量和良好的循环稳定性能，比容量在380～700mAh/g，循环50次容量保持率在95%以上，制备工艺简单，原料成本低廉，适用于高容量型各类锂离子电池负极材料的大批量生产。

附图说明

图1为本发明实施例1的混合物的扫描电镜图片。

图2为本发明实施例1的锂离子电池用硅碳负极材料的XRD图。

图3为本发明实施例1的锂离子电池用硅碳负极材料的充放电曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的锂离子电池用硅碳负极材料，按质量百分比，由10～90%的含氧硅碳复合材料和90～10%的石墨粉体均匀混合构成。

石墨粉体为粒度0.5～50μm，含碳量不低于95%的天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上。

含氧硅碳复合材料，粒度为1～45μm，按质量百分比，由10～85%含氧硅基材料、5～75%石墨粉体、10～35%有机物裂解碳构成；石墨粉体为含碳量不低于95%，粒度为0.5～50μm的天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上。有机碳源为聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙二醇、环氧树脂、沥青、酚醛树脂、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、聚吡咯和聚苯胺中的一种以上。

含氧硅基材料,粒度为50～500nm，单颗粒Si分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为晶体和/或非晶体，0.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅。混合物的理论容量为600～2000mAh/g。

本发明的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：

一、热处理：将粒度为1～1000μm的SiO_Y，其中0.5≤Y≤1.5，以1～2℃/min的升温速度至温度700～1300℃，保温1～12h，自然冷却至室温。保温过程中，SiO_Y会在高温下发生歧化反应，有单质硅相生成，使单颗粒Si均匀分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为晶体和/或非晶体，0.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅。

从开始升温至降温结束的过程中通入保护性气体氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h。

用日本JEOL JSM-7500F场发射扫描电子显微镜观测混合物的微观结构、形状。

二：球磨：按现有技术对混合物进行球磨，得到粒度为50～500nm的含氧硅基材料。

三、分散与碳包覆：按质量百分比，将85～10%的含氧硅基材料，5～75%的石墨粉体、有机碳源（残碳质量占生成复合材料质量的10～35%）混合，分两步进行：（1）先将含氧硅基材料和石墨粉体按现有技术混合均匀并分散到溶剂中形成浆料1，控制浆料1的固含量在5～45%，按现有技术干燥，得到干燥物；（2）再将干燥物和有机碳源按现有技术混合均匀并分散到溶剂中形成浆料2，控制浆料2的固含量在5～45%，按现有技术干燥，得到含氧硅碳复合材料前驱体。然后对前驱体进行热处理，以1～10℃/min升温速度至温度600～1150℃，保温1～10h，自然冷却至室温，使有机碳源裂解碳化。从开始升温至降温结束的过程中通入保护性气体。最后对烧成的材料按现有技术粉碎，粉碎后粒度为1～45μm，得到含氧硅碳复合材料。

石墨粉体为含碳量不低于95%，粒度为0.5～50μm的天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上

保护性气体为氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h。

有机碳源为聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙二醇、环氧树脂、沥青、酚醛树脂、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、聚吡咯和聚苯胺中的一种以上。

溶剂为水、醇类、酮类、烷类、酯类、芳香类、N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种以上。

包覆和烧结方式可选择一次包覆一次烧结或两次包覆两次烧结进行，所述两次碳包覆中第二次与第一次包覆碳的包覆比例在0.2～5之间。

四、溶合：按质量比，将10～90%的含氧硅碳复合材料和90～10%的石墨粉体均匀混合，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

石墨粉体为粒度0.5～50μm，含碳量不低于95%的天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上。

用荷兰PANalytical X′Pert Pro型X射线衍射仪，测试锂离子电池用硅碳负极材料的晶体结构。

采用实施例1-5及对比例1制备得到的锂离子电池用硅碳负极材料与粘结剂聚偏二氟乙烯PVDF、导电剂导电炭黑Super-P，按照85:10:5的质量比混合，加入适量的N-甲基吡咯烷酮NMP作为分散剂调成浆料，涂覆在铜箔上，并经真空干燥、辊压，制备成负极片。正极采用金属锂片，使用1mol/L的LiPF₆三组分混合溶剂按EC:DMC:EMC=1:1:1（v/v）混合的电解液，采用聚丙烯微孔膜为隔膜，在充满氩气的德国布劳恩惰性气体手套箱系统有限公司MB200B型手套箱中组装成CR2025型扣式电池。扣式电池的充放电测试在武汉金诺电子有限公司LAND电池测试系统上，在常温条件，3.0mA恒流充放电，充放电电压限制在0.005～1.5V，测试电性能。

实施例1：

一、将粒度为1～300μm的SiO_1.0进行热处理，通入高纯氮气保护，流量为0.2m³/h，升温速率为1℃/min，升温至1300℃，保温6h，自然冷却至室温。使单颗粒Si均匀分散在SiO_x中，因为SiO_1.0在高温下部分歧化生成x为1.0～2.0之间的硅氧化物，则1.0<x≤2.0。。如图1所示，Si为0.5～50nm的单晶硅和多晶硅状态，分散在SiO_x中。

二、将混合物进行球磨，得到粒度为100～300nm的含氧硅基材料。

三、按质量百分比，将40%的含氧硅基材料，40%的人造石墨和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在40%，对浆料干燥，得到干燥物，再将20%的沥青、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在40%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体1，对前驱体1热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为1150℃，恒温5h，自然冷却至室温。热处理过程中，通入保护气体99.9%的高纯氮气，流量为0.3m³/h，粉碎至粒径范围为5～35μm，得到第一次包覆热处理后的复合材料。然后，再进行二次包覆，将10%的沥青，90%的第一次包覆热处理后的复合材料，混合均匀分散在酒精中形成浆料，控制浆料的固含量在30%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体2。对前驱体2热处理，升温速率为5℃/min，热处理温度为1000℃，恒温时间5h，自然冷却至室温。保护气体为氮气，流量为0.3m³/h。对烧成的料进行粉碎，粉碎后粒径范围为5～35μm，得到含氧硅碳复合材料。

四、将含氧硅碳复合材料与天然石墨均匀混合，含氧硅碳复合材料与天然石墨的质量比为2:1，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

如图2所示，采用X射线衍射仪，测试锂离子电池用硅碳负极材料的晶体结构，从图中可以看出，主要显示为石墨峰，无明显硅及硅的氧化物峰存在。如图3所示，用实施例1的锂离子电池用硅碳负极材料作负极活性物质，其比容量大于500mAh/g，循环50周容量保持率大于95％，说明本发明的锂离子电池用硅碳负极材料具有良好的循环稳定性能。测试结果见表1。

在上述及以下发明实施例中，如无特殊说明，原料有机物添加百分比意指该有机物高温反应后残碳质量占据生成复合材料的质量百分比。如上述实施例中：20%的沥青的意指沥青裂解碳质量占一次包覆热处理后复合材料的10%。

实施例2：

一、将粒度为20～500μm的的SiO_0.5进行热处理，通入高纯氮气保护，流量为0.1m³/h，升温速率为2℃/min，升温至700℃，保温12h，自然冷却至室温。使单颗粒Si均匀分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为非晶体，0.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和多晶硅。

二、将混合物进行研磨，得到粒度为50～250nm的含氧硅基材料。

三、按质量百分比，将85%的含氧硅基材料，5%的中间相炭微球和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在5%，对浆料干燥，得到干燥物，再将10%的聚丙烯腈、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在45%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体1，对前驱体1热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为600℃，恒温10h，自然冷却至室温。热处理过程中，通入保护气体99.9%的高纯氮气，流量为0.3m³/h。粉碎至粒径范围为5～35μm。然后，再进行二次包覆，将5%的聚丙烯腈，95%第一次包覆热处理后的复合材料和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在45%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体2。对前驱体2热处理，升温速率为10℃/min，热处理温度为1150℃，恒温10h，自然冷却至室温，通入保护气体高纯氮气，流量为0.5m³/h。对烧成的料进行粉碎，粉碎后粒径范围为1～35μm，得到含氧硅碳复合材料。

四、将含氧硅碳复合材料与天然石墨均匀混合，含氧硅碳复合材料与天然石墨的质量比为1:9，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

用实施例2的锂离子电池用硅碳负极材料作负极活性物质，测试结果见表1。

实施例3：

一、将粒度为200～500μm的SiO_1.5进行热处理，通入高纯氮气保护，流量为0.3m³/h，升温速率为2℃/min，升温至1000℃，保温6h，自然冷却至室温。使单颗粒Si均匀分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为非晶体，1.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和多晶硅。

二、将混合物进行球磨，得到粒度为50～200nm的含氧硅基材料。

三、按质量百分比，将10%的含氧硅基材料，75%的天然石墨和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在5%，对浆料干燥，得到干燥物，再将15%的聚苯乙烯、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在5%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体，对前驱体热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为900℃，恒温8h，自然冷却至室温。热处理过程中，通入保护气体高纯氮气，流量为0.4m³/h。粉碎至粒径范围为5～45μm，得到含氧硅碳复合材料。

四、将含氧硅碳复合材料与天然石墨均匀混合，含氧硅碳复合材料与天然石墨的质量比为9:1，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

用实施例2的锂离子电池用硅碳负极材料作负极活性物质，测试结果见表1。

实施例4：

一、热处理，将粒度为300～500μm的SiO_0.8进行热处理，通入高纯氮气保护，流量为0.2m³/h，升温速率为2℃/min，升温至950℃，保温5h，自然冷却至室温。使单颗粒Si均匀分散SiO_x中，形成混合物，SiO_x为非晶体，0.8<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和多晶硅。

二、将混合物进行球磨，得到粒度为100～500nm的含氧硅基材料。

三、按质量百分比，将25%的含氧硅基材料，55%的人造石墨和酒精，混合分散均匀，控制浆料的固含量在30%，对浆料干燥，得到干燥物，再将20%的聚丙烯酸、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在10%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体1，对前驱体热1处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为800℃，恒温10h，自然冷却至室温。热处理过程中，通入保护气体高纯氮气，流量为0.3m³/h。碎至粒径范围为5～35μm。然后，再进行二次包覆，将5%的沥青，95%的第一次包覆热处理后的复合材料和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在30%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体2。对前驱体2热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为900℃，恒温2h，自然冷却至室温。通入保护气体高纯氮气，流量为0.3m³/h。对烧成的料进行粉碎，粉碎后粒径范围为5～40μm，得到含氧硅碳复合材料。

四、将含氧硅碳复合材料与天然石墨均匀混合，含氧硅碳复合材料与天然石墨的质量比为3:1，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

用实施例2的锂离子电池用硅碳负极材料作负极活性物质，测试结果见表1。

实施例5：

一、将粒度为500～1000μm的SiO_1.2进行热处理，通入高纯氮气保护，流量为0.3Nm³/h，升温速率为2℃/min，升温至1300℃，保温1h，自然冷却至室温。使单颗粒Si均匀分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为非晶体，1.2<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和多晶硅。

二、将混合物进行球磨，得到粒度为100～350nm的含氧硅基材料。

三、按质量百分比，将65%的含氧硅基材料，10%的人造石墨，10%的天然石墨和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在25%，对浆料干燥，得到干燥物，再将15%的酚醛树脂、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在45%，对浆料干燥，得到含氧硅碳复合材料的前驱体，对前驱体热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为1000℃，恒温4h，自然冷却至室温。热处理过程中，通保护气体高纯氮气，流量为0.5m³/h。对烧成的料进行粉碎，粉碎后粒径范围为10～45μm，得到含氧硅碳复合材料。

四、将含氧硅碳复合材料与天然石墨均匀混合，含氧硅碳复合材料与天然石墨的质量比为1:1，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

用实施例2的锂离子电池用硅碳负极材料作负极活性物质，测试结果见表1

对比例1：

将粒度为100～500μm的的SiO_1.0不进行热处理，直接进行球磨，球磨得到粒度为50～100nm的含氧硅基材料。按质量百分比，将40%的SiO_1.0，40%的人造石墨和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在30%，对浆料干燥，得到干燥物，再将20%的沥青、干燥物和酒精混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在30%，对浆料干燥，得到前驱体1。对前驱体1热处理，升温速率为1℃/min，热处理温度为900℃，恒温5h，自然冷却至室温。热处理过程中，通保护气体高纯氮气，流量为0.3m³/h，粉碎至粒径范围为5～35μm，干燥，得到第一次包覆热处理后的复合材料。然后，再进行二次包覆，按质量百分比，将10%的沥青，90%第一次包覆热处理后的复合材料和酒精，混合分散均匀形成浆料，控制浆料的固含量在35%，对浆料干燥，得到前驱体2。对前驱体2干燥，对干燥后的前驱体2进行热处理，升温速率为1温速率为，，热处理温度为800℃，保护气体为氮气，恒温时间5h，自然冷却至室温。保护气体为氮气，流量为0.3m³/h。对烧成的料进行粉碎，粉碎后粒径范围为1～30μm。将粉碎后的样品与天然石墨均匀混合，样品与天然石墨混合重量比例为1:2，得到对比例1的负极材料。

用对比例1的负极材料作负极活性物质，测试结果见表1。

在构成本发明的锂离子电池用硅碳负极材料的含氧硅碳复合材料中，由单晶硅和多晶硅均匀分散在SiO_x中构成含氧硅基材料，形成第一层缓冲层，SiO_x在首次嵌锂时会生产Li₂O、Li₄SiO₄产物，这些产物能有效的缓冲活性Si颗粒嵌脱锂过程中的体积膨胀效应。同时，含氧硅基材料均匀分散在有机物裂解碳和石墨粉体中，形成第二层膨胀缓冲层，石墨粉体和有机裂解碳作为良好的导电剂和缓冲基体，能有效抑制硅在充放电过程中的体积膨胀效应，从而达到提高材料循环稳定性能的效果。

表1实施例1-4和对比例1的锂离子电池用硅碳负极材料的电化学性能测试

Claims (9)

1.一种锂离子电池用硅碳负极材料，其特征在于：所述锂离子电池用硅碳负极材料按质量百分比，由10～90％的含氧硅碳复合材料和90～10％的石墨粉体材料混合构成；所述石墨粉体材料的粒度为0.5～50μm，含碳量不低于95％；所述含氧硅碳复合材料由10～85％含氧硅基材料、5～75％石墨粉体、10～35％有机物裂解碳构成；所述含氧硅基材料为单颗粒Si均匀分散在SiO_x中形成的混合物，其中，0.5<x≤2.0；

所述锂离子电池用硅碳负极材料采用以下制备方法得到，该方法包括以下步骤：

步骤一、热处理：将粒度为1～1000μm的SiO_Y，其中，0.5≤Y≤1.5，以1～2℃/min的升温速度至温度700～1300℃，保温1～12h，自然冷却至室温，使单颗粒Si分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为晶体和/或非晶体，0.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅；

步骤二、球磨：对混合物进行球磨，得到含氧硅基材料；

步骤三、分散与碳包覆：第一步，按质量百分比，将10～85％的含氧硅基材料，5～75％石墨粉体混合并分散到溶剂中形成浆料，浆料的固含量为5～45％，干燥得到干燥物；第二步，将干燥物与有机碳源，残碳质量占生成复合材料质量的10～35％，混合并分散到溶剂中，控制固含量为5～45％，干燥得到含氧硅碳复合材料前驱体，然后以1～10℃/min升温速度至温度600～1150℃，保温1～10h，自然冷却至室温，粉碎至粒度为1～45μm，得到含氧硅碳复合材料；所述石墨粉体含碳量不低于95％，粒度为0.5～50μm；

步骤四、溶合：按质量比，将10～90％的含氧硅碳复合材料和90～10％的石墨粉体均匀混合，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料，其特征在于：所述石墨粉体为天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅碳负极材料，其特征在于：所述含氧硅碳复合材料，粒度为1～45μm；所述含氧硅基材料，粒度为50～500nm。

4.一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、热处理：将粒度为1～1000μm的SiO_Y，其中，0.5≤Y≤1.5，以1～2℃/min的升温速度至温度700～1300℃，保温1～12h，自然冷却至室温，使单颗粒Si分散在SiO_x中，形成混合物，SiO_x为晶体和/或非晶体，0.5<x≤2.0，Si为0.5～50nm的单晶硅和/或多晶硅；

步骤二、球磨：对混合物进行球磨，得到含氧硅基材料；

步骤三、分散与碳包覆：第一步，按质量百分比，将10～85％的含氧硅基材料，5～75％石墨粉体混合并分散到溶剂中形成浆料，浆料的固含量为5～45％，干燥得到干燥物；第二步，将干燥物与有机碳源，残碳质量占生成复合材料质量的10～35％，混合并分散到溶剂中，控制固含量为5～45％，干燥得到含氧硅碳复合材料前驱体，然后以1～10℃/min升温速度至温度600～1150℃，保温1～10h，自然冷却至室温，粉碎至粒度为1～45μm，得到含氧硅碳复合材料；所述石墨粉体含碳量不低于95％，粒度为0.5～50μm；

步骤四、溶合：按质量比，将10～90％的含氧硅碳复合材料和90～10％的石墨粉体均匀混合，得到锂离子电池用硅碳负极材料。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：对步骤二球磨后得到的含氧硅基材料粒度为50～500nm。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述 有机碳源为聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙二醇、环氧树脂、沥青、酚醛树脂、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、聚吡咯和聚苯胺中的一种以上。

7.根据权利要求4所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一热处理中从开始升温至降温结束的过程中通入氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h；所述步骤三中从开始升温至降温结束的过程中通入氮气、氩气或还原性气体的一种以上，流量为0.1～0.5m³/h。

8.根据权利要求4所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述石墨粉体为天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球和软碳中的一种以上；所述溶剂为水、醇类、酮类、烷类、酯类、芳香类、N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种以上。

9.根据权利要求4所述的锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中第二步包覆和烧结方式为一次包覆一次烧结。