CN113839016B - 一种负极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种负极材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将刻蚀剂溶于酸溶液中，加入碳化钛铝，搅拌，离心水洗，溶解，二次离心，冷冻干燥制得二维层状材料；S2、将二维层状材料与银纳米线混合加入溶剂，超声分散，过滤水洗，加入偶联剂得到水凝胶，将水凝胶涂覆，冷冻干燥制得网状材料；S3、将有机硅加入碱性溶液中反应得到乳液，将乳液干燥得到前驱体，将前驱体加热，程序升温制得碳包覆氧化亚硅；S4、将网状材料与碳包覆氧化亚硅混合研磨得到负极材料。一种负极材料的制备方法，具有导电性和亲锂性，能够缓解硅氧的膨胀，而且具有较高安全性、比容量、库伦效率以及长循环后有较高的容量保持率。

Description

一种负极材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种负极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、环境友好、无记忆效应等优点而备受关注，在3C数码、汽车等领域有着广泛应用。石墨作为负极材料，其理论克容量仅为372 mAh/g，越来越无法满足人们对高能量密度电池的需求尤其是5G时代的来临。硅材料具有最高的理论客容量（～4200 mAh/g）以及低的放电电压（～0.5 V vs Li/Li+），被认为是取代石墨的最有前景的负极材料之一。硅材料在充放电过程中产生的较大体积变化（可达到300%）会导致SEI不稳定、锂粉化、活性材料之间以及和导电剂间的接触变弱等一系列问题，最终导致锂电池首效低、循环寿命短以及安全等问题。这成为了制约硅材料在锂电池中广泛应用的最大障碍。硅氧材料膨胀约150%，较纯硅有明显的降低，但是仍然严重限制了其应用。有鉴于此，设计开发一种能有效缓解硅氧的膨胀、提高充放电过程中机械稳定性并提高其导电性的新型硅负极十分有必要。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种负极材料的制备方法，具有导电性和亲锂性，能够缓解硅氧的膨胀，而且具有较高安全性、比容量、库伦效率以及长循环后有较高的容量保持率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种负极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将刻蚀剂溶于酸溶液中，加入碳化钛铝，搅拌，离心水洗，溶解，二次离心，冷冻干燥制得二维层状材料；
S2、将二维层状材料与银纳米线混合加入溶剂，超声分散，过滤水洗，加入偶联剂搅拌得到水凝胶，将水凝胶冷冻涂覆，冷冻干燥，真空干燥制得网状材料；
S3、将有机硅加入碱性溶液中反应得到乳液，将乳液干燥得到前驱体，将前驱体加热，程序升温制得碳包覆氧化亚硅；
S4、将网状材料与碳包覆氧化亚硅混合研磨得到负极材料。
SiO本身具有极高的理论比容量，但是其弱导电性和大的脱嵌锂膨胀限制了其应用。本发明的二维层状材料（Mxene）具有良好的机械强度以及一定的导电性，可同时充当电极中的粘结剂和导电剂的作用，利于活性材料loading的提升。Mxene本身由于易堆叠导致其导电性受到了限制，银纳米线（AgNW）的插入可抑制其堆叠提升导电性。本发明的二维层状材料为具有MAX相的碳化钛铝被刻蚀，选择性地清除Al原子，碳化物层的表面产生了末端O、OH和（或）F原子的二维层状结构物MXene。银纳米线插入到Mxene层间抑制其堆叠，从而抑制其层间距减小和粒子传输速率的减小，从而提高Mxene的电化学性能。本发明的负极材料使用碳包覆SiO@MXene/AgNW三者结合，使制备出的材料兼具较大的容量、良好的导电性、牢固的结构稳定性以及较少的体积膨胀率。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S1中刻蚀剂、碳化钛铝的重量份数比为1~2:1~2。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1~2：2~4：0.5~10。偶联剂优选地使用硅烷偶联剂，将二维层状材料/AgNW网络交联，提升骨架的机械稳定性和韧性。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S3中有机硅、碱性溶液的重量份数比为0.1~0.5:2~6。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S4中研磨使用球料罐，球料比为30~40:1~2，转速300~500 rpm，研磨时间为30~50min。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S1中搅拌时间为20~25h，搅拌温度30~40 ℃，离心的转速为3000~4000rpm，二次离心的转速为3000~4000rpm，二次离心的时间为30~45min。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S2中过滤水洗具体为使用0.40~0.5μm的PTFE膜真空过滤并水洗；冷冻涂覆具体为将水凝胶涂覆到承载基材上并在液氮环境下冷冻10~30 min；真空干燥具体为在真空烘箱中90~100 ℃下干燥3~5h得到网状材料。该步骤中主要将银纳米线插入到二维层状材料层间抑制其堆叠，从而抑制其层间距减小和粒子传输速率的减小，从而提高二维层状材料的电化学性能。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S3中干燥具体为将乳液置于70~90 ℃鼓风干燥箱中烘烤；程序升温具体为以5~10 ℃/min升温速率升至600-1100℃，在该温度下保温2-4 h后自然冷却至室温。该步骤中控制程序升温有利于SiOC内较均匀生成纳米级硅晶粒，提升容量，有助于提高反应的均匀性。
作为本发明的一种负极材料的制备方法的一种改进，所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为3~6:1~5。
本发明的另一目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种负极材料，具有导电性和亲锂性，能够缓解硅氧的膨胀，而且具有较高安全性、比容量、库伦效率以及长循环后有较高的容量保持率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种负极材料，由上述的负极材料的制备方法制得。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：一种负极材料，具有导电性和亲锂性，能够缓解硅氧的膨胀，而且具有较高安全性、比容量、库伦效率以及长循环后有较高的容量保持率。SiO具有极高的理论比容量，但是其弱导电性和大的脱嵌锂膨胀限制了其应用。二维层状材料本身具有良好的机械强度以及一定的导电性，可同时充当电极中的粘结剂和导电剂的作用，利于活性材料承载量的提升。二维层状材料本身由于易堆叠导致其导电性受到了限制，银纳米线（AgNW）的插入可抑制其堆叠提升导电性，从而形成连续的网络状材料。二维层状材料本身具有较强的机械强度和一定的导电性，银纳米线（AgNW）插入到二维层状材料层间抑制其堆叠，提升二维层状材料电性能，SiOC分散在二维层状材料层间，其膨胀会被二维层状材料层减缓。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
一种负极材料的制备方法：
（1）将2g LiF溶于9M盐酸中并完全分散，之后缓慢加入2 gTi3AlC2（碳化钛铝，MAX相），并在35 ℃下搅拌24 h；随后，在3500 rpm离心机中水洗直至溶液pH变为6；接下来将样品摇匀直至完全溶解；最终，在3500rpm下离心30 min得到二维层状材料上清液并通过冷冻干燥得到最终的产物二维层状材料。
（2）将5 mL的2 mg/mL 二维层状材料和2 mL的10 mg/mL银纳米线（AgNW）溶液放入到一个容器中，并进行超声处理直至分散均匀；随后，用0.45 μm的PTFE膜真空过滤并水洗，直至上下层明显分层，得到水凝胶；然后，将3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷（二维层状材料、AgNW、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：2：0.5）边搅拌边滴加入到上述的水凝胶中。接下来将上述水凝胶涂覆到铜基材上并在液氮环境下冷冻10 min；接下来进行冷冻干燥6 h；最终， 在真空烘箱中100 ℃下干燥4 h得到最终产物二维层状材料/AgNW。
（3）以有机硅为前驱体，采用碱催化法制备SiOC负极材料。具体过程为：准确称量50 mL浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液至烧瓶中，滴加5.0 g有机硅（苯基三甲氧基硅烷）至上述容器中，常温下反应2 h得到聚硅氧烷乳液；乳液置于80 ℃鼓风干燥箱中烘烤得到聚硅氧烷前驱体。称取0.5 g上述前驱体置于管式炉中，用氩气吹扫1 h排尽空气后程序升温制备SiOC负极材料。升温程序为：5 ℃/min升温至一定温度（600-1100 ℃），在该温度下保温2h后自然冷却至室温。
（4）将重量份粉比为5:2的SiOC和二维层状材料/AgNW放入到球磨罐中，球料比30：1，转速400 rpm，球磨40 min；球磨结束后，在罐中加入100 mL乙醇以200 rpm低速球磨2 h，将沾到罐壁上的粉末清洗下来。最后抽滤、干燥得到SiOC@二维层状材料/AgNW复合材料。
一种负极材料，由上述制备方法制得。
一种负极片，将上述负极材料与导电剂超导碳、增稠剂羧甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按质量比96.5:1.0:1.0:1.5制成负极浆料，涂布在集流体铜箔上并在85℃下烘干收卷后，再在铜箔另一面按上述方法进行负极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铜箔双面涂有负极活性物质层的极片进行冷压处理。
正极片的制备
将NCM811正极活性物质、导电剂超导碳、碳管、粘结剂聚偏氟乙烯按质量比96:2.0:0.5:1.5混合均匀制成正极浆料，将正极浆料涂布在集流体铝箔的一表面上，在85℃下烘干收卷后，再在铝箔另一面按上述方法进行正极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铝箔双面涂有正极活性物质层的极片进行冷压、切边、裁片、分条，分条后，制成锂离子电池正极片。
隔膜：选取厚度为7μm的聚乙烯多孔薄膜作为隔膜。
电解液的制备：
将六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于碳酸二甲酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC) 、碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中(质量比为3:5:1:2)，得到电解液。
电池的制备：
将上述正极片、隔膜和负极片卷绕成电芯，电芯容量约为5Ah。隔膜位于相邻的正极片和负极片之间，正极以铝极耳点焊引出，负极以镍极耳点焊引出；然后将电芯置于铝塑包装袋中，烘烤后注入上述电解液，经封装、化成、分容等工序，最后制成聚合物锂离子电池。
实施例2
（1）将1 g刻蚀剂 LiF溶于9M盐酸中并完全分散，之后缓慢加入2g Ti3AlC2（碳化钛铝，MAX相），并在35 ℃下搅拌24 h；随后，在3500 rpm离心机中水洗直至溶液pH变为6；接下来将样品摇匀直至完全溶解；最终，在3500 rpm下离心30 min得到二维层状材料上清液并通过冷冻干燥得到最终的产物MXenx。
（2）将6 mL的2 mg/mL 二维层状材料和2 mL的10 mg/mL 银纳米线（AgNW）溶液放入到一个容器中，并进行超声处理直至分散均匀；随后，用0.45 μm的PTFE膜真空过滤并水洗，直至上下层明显分层，得到水凝胶；然后，将一定质量（二维层状材料、AgNW、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：2：1）的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷边搅拌边滴加入到上述的水凝胶中。接下来将上述水凝胶涂覆到铜基材上并在液氮环境下冷冻10 min；接下来进行冷冻干燥6 h；最终，在真空烘箱中100 ℃下干燥4 h得到最终产物二维层状材料/AgNW。
（3）以有机硅为前驱体，采用碱催化法制备SiOC负极材料。具体过程为：准确称量50 mL浓度为0.1 mol/L 的NaOH溶液至烧瓶中，滴加5.0 g有机硅（苯基三甲氧基硅烷）至上述容器中，常温下反应2 h得到聚硅氧烷乳液；乳液置于80 ℃鼓风干燥箱中烘烤得到聚硅氧烷前驱体。称取0.5 g上述前驱体置于管式炉中，用氩气吹扫1 h排尽空气后程序升温制备碳包覆氧化亚硅（SiOC）负极材料。升温程序为：5 ℃/min升温至 1000 ℃，在1000 ℃下保温2 h后自然冷却至室温。
（4）将重量份数比为3：2的SiOC和二维层状材料/AgNW放入到球磨罐中，球料比30：1，转速400 rpm，球磨40 min；球磨结束后，在罐中加入100 mL乙醇以200 rpm低速球磨2 h，将沾到罐壁上的粉末清洗下来。最后抽滤、干燥得到SiOC@二维层状材料/AgNW复合材料，即负极材料。
一种负极材料，由上述制备方法制得。
一种负极片，将上述负极材料与导电剂超导碳、增稠剂羧甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按质量比96.5:1.0:1.0:1.5制成负极浆料，涂布在集流体铜箔上并在85℃下烘干收卷后，再在铜箔另一面按上述方法进行负极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铜箔双面涂有负极活性物质层的极片进行冷压处理。
正极片的制备
将NCM811正极活性物质、导电剂超导碳、碳管、粘结剂聚偏氟乙烯按质量比96:2.0:0.5:1.5混合均匀制成正极浆料，将正极浆料涂布在集流体铝箔的一表面上，在85℃下烘干收卷后，再在铝箔另一面按上述方法进行正极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铝箔双面涂有正极活性物质层的极片进行冷压、切边、裁片、分条，分条后，制成锂离子电池正极片。
隔膜：选取厚度为7μm的聚乙烯多孔薄膜作为隔膜。
电解液的制备：
将六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于碳酸二甲酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC) 、碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中(质量比为3:5:1:2)，得到电解液。
电池的制备：
将上述正极片、隔膜和负极片卷绕成电芯，电芯容量约为5Ah。隔膜位于相邻的正极片和负极片之间，正极以铝极耳点焊引出，负极以镍极耳点焊引出；然后将电芯置于铝塑包装袋中，烘烤后注入上述电解液，经封装、化成、分容等工序，最后制成聚合物锂离子电池。
实施例3
（1）将2 g LiF溶于9M盐酸中并完全分散，之后缓慢加入2 gTi3AlC2（碳化钛铝，MAX相），并在35 ℃下搅拌24 h；随后，在3500 rpm离心机中水洗直至溶液pH变为6；接下来将样品摇匀直至完全溶解；最终，在3500rpm下离心30 min得到二维层状材料上清液并通过冷冻干燥得到最终的产物二维层状材料。
（2）将5 mL的2 mg/mL 二维层状材料和2 mL的10 mg/mL 银纳米线（AgNW）溶液放入到一个容器中，并进行超声处理直至分散均匀；随后，用0.45 μm的PTFE膜真空过滤并水洗，直至上下层明显分层，得到水凝胶；然后，将一定量（二维层状材料、AgNW、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：2：0.5）的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷边搅拌边滴加入到上述的水凝胶中。接下来将上述水凝胶涂覆到铜基材上并在液氮环境下冷冻10 min；接下来进行冷冻干燥6 h；最终， 在真空烘箱中100 ℃下干燥4 h得到最终产物二维层状材料/AgNW。
（3）以有机硅为前驱体，采用碱催化法制备SiOC负极材料。具体过程为：准确称量50 mL浓度为0.1 mol/L 的NaOH溶液至烧瓶中，滴加5.0 g苯基三甲氧基硅烷至上述容器中，常温下反应2 h得到聚硅氧烷乳液；乳液置于80 ℃鼓风干燥箱中烘烤得到聚硅氧烷前驱体。称取0.5 g上述前驱体置于管式炉中，用氩气吹扫1 h排尽空气后程序升温制备碳包覆氧化亚硅（SiOC负极材料）。升温程序为：5 ℃/min升温至一定温度（600-1100 ℃），在该温度下保温2 h后自然冷却至室温。
（4）将重量份数比为5：2的SiOC和二维层状材料/AgNW放入到球磨罐中，球料比30：1，转速400 rpm，球磨40 min；球磨结束后，在罐中加入100 mL乙醇以200 rpm低速球磨2 h，将沾到罐壁上的粉末清洗下来。最后抽滤、干燥得到SiOC@二维层状材料/AgNW复合材料，即负极材料。
一种负极材料，由上述制备方法制得。
一种负极片，将上述负极材料与导电剂超导碳、增稠剂羧甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按质量比96.5:1.0:1.0:1.5制成负极浆料，涂布在集流体铜箔上并在85℃下烘干收卷后，再在铜箔另一面按上述方法进行负极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铜箔双面涂有负极活性物质层的极片进行冷压处理。
正极片的制备
将NCM811正极活性物质、导电剂超导碳、碳管、粘结剂聚偏氟乙烯按质量比96:2.0:0.5:1.5混合均匀制成正极浆料，将正极浆料涂布在集流体铝箔的一表面上，在85℃下烘干收卷后，再在铝箔另一面按上述方法进行正极浆料涂布和干燥，然后将制备出的铝箔双面涂有正极活性物质层的极片进行冷压、切边、裁片、分条，分条后，制成锂离子电池正极片。
隔膜：选取厚度为7μm的聚乙烯多孔薄膜作为隔膜。
电解液的制备：
将六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于碳酸二甲酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC) 、碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中(质量比为3:5:1:2)，得到电解液。
电池的制备：
将上述正极片、隔膜和负极片卷绕成电芯，电芯容量约为5Ah。隔膜位于相邻的正极片和负极片之间，正极以铝极耳点焊引出，负极以镍极耳点焊引出；然后将电芯置于铝塑包装袋中，烘烤后注入上述电解液，经封装、化成、分容等工序，最后制成聚合物锂离子电池。
实施例4
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：2：1。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例5
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：2：5。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例6
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：2：10。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例7
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：3：0.5。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例8
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：4：0.5。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例9
与实施例1的区别在于：
所述S2中二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为2：1：0.5。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例10
与实施例1的区别在于：
所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为3:2。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例11
与实施例1的区别在于：
所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为6:2。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例12
与实施例1的区别在于：
所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为6:1。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
实施例13
与实施例1的区别在于：
所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为6:5。
其余与实施例1相同，这些不再赘述。
对比例1
与实施例1的区别在于：
S1、将刻蚀剂溶于酸溶液中，加入碳化钛铝，搅拌，离心水洗，溶解，二次离心，冷冻干燥制得二维层状材料；
S2、将二维层状材料与银纳米线混合加入溶剂，超声分散，过滤水洗，加入偶联剂搅拌得到水凝胶，将水凝胶冷冻涂覆，冷冻干燥，真空干燥制得网状材料；
S3、将二维层状材料与碳包覆氧化亚硅混合研磨得到负极材料。
其余与实施例1相同，这里不再赘述。
性能测试
将上述实施例1-13以及对比例1制得的电池进行相关性能测试。
1、物化性能：对锂离子电池负极材料的首次放电容量和首次效率进行测试并做比较。
表1
项目 放电容量/mAh·g-1 首效 项目 放电容量/mAh·g-1 首效
实施例1 1370 88.5% 实施例8 1370 88.5%
实施例2 1387 88.8% 实施例9 1387 88.8%
实施例3 1400 89.3% 实施例10 1384 89.3%
实施例4 1374 87.2% 实施例11 1383 88.6%
实施例5 1376 87.4% 实施例12 1382 88.1%
实施例6 1380 88.4% 实施例13 1384 87.6%
实施例7 1375 88.7% 对比例1 1273 80.2%
2、电性能：对实施例1/2/3的锂离子电池的循环（0.5 C CC to 4.45 V，CV to 200mA;0.2 C 放电至3.0 V）、倍率放电（2.5 C放电到3 V）等电化学性能进行测试并做比较。
表2
由上述表1和表2得出，本申请的一种负极材料的制备方法具有较好的导电性和亲锂性，能够缓解硅氧的膨胀，而且具有较高安全性、比容量、库伦效率以及长循环后有较高的容量保持率。由实施例1-9对比得到，当设置二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：3：0.5时，制备出的负极材料具有更好的性能。由实施例1、10-13对比得到，当设置网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为6:5时，制备出的负极材料具有更好的性能。综上所述，当同时设置二维层状材料、银纳米线与偶联剂的重量份数比为1：3：0.5，且网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为6:5时（实施例3），制备出的负极材料性能更好，具有1400mAh·g-1的放电容量，89.3%的首效，88.2%的循环容量保持率以及99.0%倍率放电容量保持率。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将刻蚀剂溶于酸溶液中，加入碳化钛铝，搅拌，离心水洗，溶解，二次离心，冷冻干燥制得二维层状材料；
S2、将二维层状材料与银纳米线混合加入溶剂，超声分散，过滤水洗，加入硅烷偶联剂搅拌得到水凝胶，将水凝胶冷冻涂覆，冷冻干燥，真空干燥制得网状材料；
S3、将有机硅加入碱性溶液中反应得到乳液，将乳液干燥得到前驱体，将前驱体加热，程序升温制得碳包覆氧化亚硅；
S4、将网状材料与碳包覆氧化亚硅混合研磨得到负极材料；
其中，所述S3中有机硅、碱性溶液的重量份数比为0.1～0.5:2～6；
其中，所述S3中干燥具体为将乳液置于70～90℃鼓风干燥箱中烘烤；程序升温具体为以5～10℃/min升温速率升至600-1100℃，在该温度下保温2-4h后自然冷却至室温；
其中，所述S2中二维层状材料、银纳米线与硅烷偶联剂的重量份数比为1～2：2～4：0.5～10。
2.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述S1中刻蚀剂、碳化钛铝的重量份数比为1～2:1～2。
3.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述S4中研磨使用球料罐，球料比为30～40:1～2，转速为300～500rpm，研磨时间为30～50min。
4.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述S1中搅拌时间为20～25h，搅拌温度为30～40℃，离心的转速为3000～4000rpm，二次离心的转速为3000～4000rpm，二次离心的时间为30～45min。
5.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述S2中过滤水洗具体为使用0.40～0.5μm的PTFE膜真空过滤并水洗；冷冻涂覆具体为将水凝胶涂覆到承载基材上并在液氮环境下冷冻10～30min；真空干燥具体为在真空烘箱中90～100℃下干燥3～5h得到网状材料。
6.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述S4中网状材料与碳包覆氧化亚硅的重量份数比为3～6:1～5。
7.一种负极材料，其特征在于，由上述权利要求1-6中任一项所述的负极材料的制备方法制得。
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