[发明专利]一种Si@C@纤维状碳@C复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Si@C@纤维状碳@C的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将硅颗粒与碳源1混合均匀后，在气氛炉内进行高温煅烧处理，然后经洗涤、干燥得到Si@C前驱体；

（2）将Si@C前驱体、纤维状碳和碳源2加到溶剂中进行分散至均匀，在150～220℃下喷雾干燥造粒，然后置于气氛炉子高温煅烧得到Si@C@纤维状碳@C复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述硅颗粒与碳源1的质量比为10:1～1:10；所述硅颗粒的粒径为纳米级或微米级；所述碳源1选自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚偏氟乙烯（PVDF）、羧甲基纤维素（CMC）、聚吡咯、聚多巴胺中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述高温煅烧处理是以5℃/min升温到120℃，恒温2h后，再以5℃/min升温到600℃，恒温4h；然后自然降温至室温，将得到的粉末置于装有体积浓度为30%的HF溶液的烧杯中浸泡处理30min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述纤维状碳包括多壁碳纳米管（MWNTS）、单壁碳纳米管（SWNTS）、气相沉积碳纤维（VGCF）中的一种或多种；所述碳源2选自蔗糖、葡萄糖、果糖、焦糖、酚醛树脂中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的高温煅烧是以5℃/min升温到120℃，恒温2h；再以5℃/min升温到580℃，恒温4h；然后以5℃/min升温到800℃，恒温1h；最后自然降温至室温。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述Si@C前驱体与纤维状碳的质量比为20:1～1:20，所述Si@C前驱体与碳源2的质量比为20:1～1:20。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述溶剂为H₂O、乙醇、NMP、DMF、DMSO中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述气氛炉内的气氛为Ar、CO、H₂、N₂、He、Xe中的一种或者多种。

9.如权利要求1所述的制备方法所制备的Si@C@纤维状碳@C复合材料。

10.如权利要求9所述的Si@C@纤维状碳@C复合材料的应用，其特征在于：所述Si@C@纤维状碳@C复合材料用于锂离子电池负极活性材料。