[0005] 发明目的：针对现有技术中电极材料制备工艺复杂、原材料价格高昂，以及制备出的电极循环稳定性差、倍率性能不够优良等弊端，本发明的目的在于提供一种利用传统凉粉制作法制备负极复合材料、制备方法和锂离子电池中的应用。
[0006] 技术方案：为了实现上述发明目的，本发明公开了一种负极复合材料，所述复合材料主要是由水溶性淀粉和活性物质所制成，淀粉经过高温碳化，活性物质的纳米颗粒存在于碳结构的内部，形成包覆结构，整个复合结构中存在丰富的微孔结构。
[0007] 所述丰富的微孔结构是指在整个复合结构中存在着均匀或非均匀排布的微孔结构，遍及整个材料表面。
[0008] 作为优选，所述活性物质为纳米硅粉、纳米锗粉、纳米锡粉、纳米二氧化锡、纳米氧化钨、纳米氧化锌、纳米氧化铟、纳米锰酸锌、纳米钴酸锰和纳米铁酸锰中的一种或几种。
[0009] 作为另一种优选，所述水溶性淀粉为市售的豌豆粉或土豆粉。
[0010] 本发明还提供了所述负极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011] (1)混料：将活性物质、导电剂、造孔剂和水溶性淀粉，分批加入到去离子水中，经过超声、搅拌处理充分混合均匀；
[0012] (2)高温处理：将步骤(1)得到的混合物加热至糊状；
[0013] (3)冷冻干燥：将步骤(2)得到的固化复合材料经由冷冻处理后，再经过冷冻干燥处理，制备得到脱水混合物；
[0014] (4)高温碳化：将步骤(3)得到脱水混合物经过温度为500～900℃高温碳化烧结处理制备得到负极复合材料。
[0015] 作为优选，所述活性物质为直接使用，或者使用前经过高温烧结处理。
[0016] 作为另一种优选，所述导电剂为羧化碳纳米管或氧化石墨烯。
[0017] 作为另一种优选，所述造孔剂为三嵌段共聚物为EO20PO70EO20(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，简称P123)或EO106PO70EO106(PluronicF127，简称为F127)其中的一种。
[0018] 作为另一种优选，所述造孔剂和活性物质的质量比为(20:1)～(1:2.5)；所述导电剂和活性物质的质量比为(0:1)～(0.5:1)；所述水溶性淀粉和活性物质的质量比为(50:1)～(2:1)；所述去离子水和水溶性淀粉的质量比为(20:1)～(40:1)。
[0019] 作为另一种优选，所述高温碳化烧结条件为：在惰性气氛Ar气下进行烧结。
[0020] 本发明最后还提供了所述负极复合材料在制备锂电池中的应用，将所述复合材料充分研磨后作为锂离子电极负极材料，和炭黑及羧甲基纤维素按照一定比例，混合均匀，涂膜后真空干燥，即得锂离子电池复合电极。使用了上述复合材料制备的复合负极的循环性能和倍率性能可极大提高。
[0021] 本发明利用传统凉粉制作法制备负极复合材料，利用水溶性淀粉在高温下溶解于水的特性，将活性物质、造孔剂和导电剂提前和淀粉水溶液充分混合，在高温的情况下，凉粉把活性物质固定，然后通过冷冻干燥的方法进行脱水处理，经由高温碳化处理制备而成。所得复合材料包括含有丰富大孔和介孔结构，这些孔结构给活性物质提供足够的缓冲空间，可进一步维持电极结构的完整与稳定性，减少电极的形变，从而进一步改善复合电极的电化学性能。
[0022] 有益效果：本发明提供了一种利用传统凉粉制作法制备含有丰富孔结构的负极的复合材料、及其制备方法和在锂离子电池中的应用，与现有技术相比具有以下优点：
[0023] (一)丰富孔结构的存在以及碳材料的均匀包覆对活性物质的电化学性能改善明显。
[0024] (二)本发明工艺步骤简单，重复性好，收率高，原材料成本低廉来源广泛，合成过程绿色环保，具有较好的规模化应用潜力。
[0025] (三)本发明提供的复合材料作为负极材料应用于制备锂离子电极，循环稳定性良好，充放电性能优异。
