[发明专利]一种以硅酸盐玻璃为原料制备硅碳复合材料的方法、其产品和应用

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将硅酸盐玻璃粉末和碳材料混合后进行湿法球磨，固液分离后烘干，获得混合均匀的硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物；

(2)将步骤(1)获得的硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物进行碳化处理，退火后将该混合物研磨，得到碳化处理后的硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物；所述碳化处理的具体步骤为：在氩气环境下以1～5℃/min的升温速度加热到400～550℃保温1～3h，然后再以5～10℃/min的升温速度加热到800～1000℃保温2～4h；

(3)将步骤(2)所述的碳化处理后的硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物与镁粉和熔盐混合后压实成锭，然后在惰性气氛下发生镁热还原反应；将反应产物进行酸洗处理得到硅碳复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳材料为含碳有机复合物或一维碳材料，所述含碳有机复合物包括沥青、石油焦、煤焦油、酚醛树脂、石墨烯和生物质碳中的一种或多种；所述一维碳材料包括碳纤维、细菌纤维素和碳纳米管中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅酸盐玻璃粉末与所述碳材料的质量比为10:2～5。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳化处理前，还包括子步骤：将所述硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物进行压实成锭，所述压实成锭采用的压力范围为0.5～2MPa。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳化处理后的硅酸盐玻璃粉末与碳材料的混合物与镁粉和熔盐的质量比为1：0.5～0.6：3～5。

6.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述压实成锭采用的压力范围为1～5MPa。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述压实成锭通过压力机或冷挤压机实现。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述镁热还原反应条件为：在氩气气氛中，以2～5℃/min的升温速度加热到600～800℃保温3～6h。

9.一种硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料按照如权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种如权利要求9所述的硅碳复合材料的应用，其特征在于，用于锂离子电池负极材料。