[发明专利]硅碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）将纳米硅、碳源、量子点分别用溶剂经超声进行分散，待用；

2）将分散好的纳米硅溶液、碳源溶液分别加入到量子点溶液中，超声混合后蒸发溶剂，获得固含量在90~97%的浆料，真空干燥后待用；

3）将步骤2）所得物料研磨后，在惰性气体氛围中加热煅烧，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，步骤1）中，所述超声的频率为50Hz，超声的时间为5~20min，所述溶剂为无水乙醇或水；

所述量子点包括碳量子点、石墨烯量子点或二者的结合；

所述碳源包括石墨或有机物；

所述有机物包括蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、果糖、淀粉、酚醛树脂和沥青中的一种或几种。

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，所述纳米硅溶液的制备过程如下：将纳米硅分散在无水乙醇或水中，加入分散剂后经超声分散，制得纳米硅溶液；

所述碳源溶液的制备过程如下：将碳源溶于无水乙醇中，经超声分散，制得碳源溶液；

所述量子点溶液的制备过程如下：将量子点溶于无水乙醇，经超声分散，制得量子点溶液。

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，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮，所述分散剂用量为纳米硅重量的5~20%。

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，所述纳米硅、碳源和量子点的质量比为1：2~20：1~15。

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，步骤2）中，所述超声的频率为50Hz，超声的时间为5~20min;

所述溶剂蒸发的温度为70~90℃；

所述真空干燥的温度为70~100℃，干燥时间为10~15h。

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，步骤3）中，所述惰性气体包括氮气或氩气；

所述加热过程升温速率为1~10 ℃.min^-1；

所述煅烧的温度为200~1000℃；

所述煅烧的时间为1~5h。

8.一种硅碳复合材料，其特征在于，通过权利要求1~7任一所述的方法制备得到。

9.一种电池负极，其特征在于，包括以权利要求8所述的硅碳复合材料为原料制备。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的电池负极。