[发明专利]硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

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）在单质碳基材料上形成二氧化硅，得到二氧化硅-碳基复合材料；

（2）用活泼性大于硅的金属将所述二氧化硅-碳基复合材料中的所述二氧化硅还原成硅，得到金属氧化物-硅-碳基复合材料；

（3）用酸将所述金属氧化物-硅-碳基复合材料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，所述步骤（1）具体为：将能够水解的含硅的物质水解，在所述单质碳基材料中生成所述二氧化硅，得到所述二氧化硅-碳基复合材料。

3.根据权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述能够水解的含硅物质为硅酸酯、硅酸盐、硅的卤化物中的一种或几种。

4.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，步骤（1）中所述单质碳基材料为石墨烯、碳纳米管、气相生长碳纤维、乙炔黑、膨胀石墨、石墨中的一种或几种。

5.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，步骤（2）中所述活泼性大于硅的金属为锂、钠、钾、镁、钙、铝、钛中的一种或几种。

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（3）中，所述硅碳复合材料中的所述硅的质量占所述硅碳复合材料的质量的20%～80%。

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二氧化硅全部还原成硅的理论用量的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，所述用活泼性大于硅的金属将所述二氧化硅-碳基复合材料中的所述二氧化硅还原成硅时，需进行加热，加热温度为300～1000℃，加热时间为0.5～24小时。

9.一种硅碳复合材料，其特征在于，其由权利要求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。