[发明专利]一种双包覆硅基复合材料的制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种双包覆硅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将纳米硅基衬底、第一有机碳源均匀分散在溶剂中，烧结得到C@纳米硅基材料；所述纳米硅基衬底选自纳米SiO_x材料、硅合金和碳化硅中的一种或多种；纳米SiO_x材料中0.4≤x≤1.6；所述纳米硅基衬底的尺寸为1~300nm；所述第一有机碳源选自多巴胺、尿素、葡萄糖、蔗糖、淀粉、柠檬酸、果糖、壳聚糖和抗坏血酸中的一种或多种；

所述烧结具体包括：

在惰性气体氛围下升温到300~900 ℃，恒温0.5~4.0 h，冷却，得到C@纳米硅基材料；

将所述C@纳米硅基材料均匀分散在催化剂溶液中，得到含有催化剂的C@纳米硅基材料，所述催化剂选自铜的盐类化合物；所述铜的盐类化合物选自乙酸铜、草酸铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜和碳酸铜中的一种或多种；所述催化剂溶液的浓度为0.01~0.8 mol/L；

将所述含有催化剂的C@纳米硅基材料通过化学气相沉积法，使得石墨烯长在C@纳米硅基材料的表面，得到前驱体；化学气相沉积的温度为600~1200℃；时间为1~3h；

将前驱体与碳负极、第二有机碳源混合分散在溶剂中，干燥后得到前驱体；所述碳负极选自人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳中的一种或多种；所述前驱体和碳负极的质量比为70~50:30~50；所述第二有机碳源的质量占所述前驱体和碳负极总质量的2~15%；

将前驱体焙烧，得到双包覆硅基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米硅基 衬底和第一有机碳源的质量比为50~99:50~1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述C@纳米硅基材料均匀分散在催化剂溶液中均匀分散的时间为1~120min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体焙烧温度为500~1000℃，焙烧时间为0.5~6.0 h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二有机碳源选自酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、沥青、多巴胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、过氯乙烯、尿素、葡萄糖、蔗糖、淀粉、柠檬酸、抗坏血酸和聚偏氟乙烯的一种或多种。

6.一种锂离子电池，其特征在于，负极由权利要求1~5任意一项所述制备方法制备的双包覆硅基复合材料与导电剂、粘结剂涂覆于铜集流体上制得。