[发明专利]一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池有效
| 申请号： | 201310244277.4 | 申请日： | 2013-06-19 |
| 公开（公告）号： | CN103346303A | 公开（公告）日： | 2013-10-09 |
| 发明（设计）人： | 曾绍忠;赵志刚;陈效华;阴山慧 | 申请（专利权）人： | 奇瑞汽车股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/38 | 分类号： | H01M4/38;H01M4/134 |
| 代理公司： | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人： | 彭瑞欣;张天舒 |
| 地址： | 241006 安徽*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 复合材料 及其 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在多孔二氧化硅上包覆多孔碳；
（2）用活泼性大于硅的金属将所述多孔二氧化硅还原成多孔硅，得到多孔碳-多孔硅-金属氧化物的复合物；
（3）用酸将所述多孔碳-多孔硅-金属氧化物的复合物中的所述金属氧化物腐蚀掉，得到硅碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述多孔二氧化硅的比表面积为100～1000m2/g。
3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中在所述多孔二氧化硅上包覆多孔碳的具体方法为：
将所述多孔二氧化硅在碳源的溶液中分散，再将溶剂蒸干，然后在非氧化性条件下灼烧；
或者，将所述多孔二氧化硅与碳源混合后，通过水热法在所述多孔二氧化硅上包覆碳前驱体，再在非氧化气氛下灼烧；
或者，使用碳源通过化学气相沉积法，在所述多孔二氧化硅的表面包覆多孔碳。
4.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述灼烧的温度为400～1000℃，所述灼烧的时间为0.5～24小时。
5.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源为蔗糖、乳糖、葡萄糖、淀粉、纤维素、聚乙烯醇、柠檬酸中的任意一种或几种；
和/或，所述多孔二氧化硅与所述碳源的质量比为（1∶5）～（5∶1）。
6.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的所述活泼性大于硅的金属采用锂、钠、钾、镁、钙、铝、钛中的一种或几种；
和/或所述多孔二氧化硅为多孔硅胶、介孔二氧化硅、气相二氧化硅及石英砂中的任意一种或几种。
7.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述活泼性大于硅的金属的量为能将所述多孔二氧化硅全部还原的理论用量的50～120%。
8.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中用所述活泼性大于硅的金属将所述多孔二氧化硅还原时加热到300～1000℃，保温时间为0.5～24小时。
9.一种硅碳复合材料，其特征在于，其是由权利要求1～8任意一项所述的方法制备的。
10.一种锂离子电池，其特征在于，其负极含有权利要求9所述的硅碳复合材料。
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