[发明专利]一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料，其特征在于：该负极材料由碳基导电基体、均匀分布在碳基导电基体上的纳米硅及纳米硅表面的纳米碳包覆层组成。

2.根据权利要求1所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料，其特征在于：所述的碳基导电基体是多孔碳、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料，其特征在于：所述的负极材料中纳米硅以纳米颗粒或纳米薄膜的状态存在。

4.根据权利要求1所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料，其特征在于：所述的纳米硅表面的纳米碳包覆层的厚度为0.1～10nm。

5.根据权利要求1所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料，其特征在于：所述的纳米硅在负极材料中的重量百分比为10～90％。

6.一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)以气态硅烷为硅源，以惰性气体或氢气为载气，在化学气相沉积炉内进行反应，在500～1200℃温度下恒温10分钟～100小时，将纳米硅沉积到碳基导电基体的表面和内部空洞；

(2)以碳氢化合物为碳源，以惰性气体或氢气为载气，在化学气相沉积炉内进行反应，在500～1200℃温度下恒温10分钟～100小时，将纳米碳沉积在纳米硅的表面。

7.根据权利要求6所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料的制备方法，其特征在于：所述的气态硅烷选自SiH₄、Si₂H₆、ClSiH₃、Cl₂SiH₂、Cl₃SiH、SiCl₄、Si₂Cl₆中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳氢化合物选自脂肪族烃或者芳香族烃。

9.根据权利要求8所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料的制备方法，其特征在于：所述的脂肪族烃选自含有不多于4个碳原子的短链饱和或不饱和烃，所述的芳香族烃选自含有6-20个碳原子的芳香族烃。

10.根据权利要求6所述的一种碳/硅/碳纳米复合结构负极材料的制备方法，其特征在于：所述的化学气相沉积炉为横式炉或竖式炉。