[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：将二氧化硅原材料与镁粉反应生成含硅化镁混合物，所述混合物再与碳酸盐反应后，经酸洗去除杂质后，干燥生成碳和纳米硅复合材料，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原材料与镁粉混合均匀，在惰性气氛下加热反应，冷却后制得含硅化镁的混合物；

(2)将碳酸盐加入到步骤(1)制得的混合物中，混合均匀，在惰性气氛下加热反应，待反应结束后，将反应产物按顺序浸入足量盐酸水溶液和氢氟酸溶液中，除去杂质，再经分离和干燥，制得硅/碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二氧化硅原材料为硅藻土、白碳黑、稻壳灰、玻璃纤维、玻璃光纤废弃物、沙子、沙土和球磨后的玻璃的粉末的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)所述的惰性气氛为纯氩气，或5v％的氢与95v％的氩混合气。

4.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳酸盐为碳酸钙和碳酸镁中的一种或二者混合物。

5.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二氧化硅原材料中的二氧化硅与镁粉的摩尔比例为1：2.05～1：6。

6.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)和(2)所述的加热反应条件为反应温度500-900℃，并恒温反应2-12小时。

7.根据权利要求1所述的一种硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的碳酸盐与步骤(1)中所述的二氧化硅原材料中的二氧化硅摩尔比例为0.05：1-2:1。

8.一种如权利要求1至7任一所述的制备方法得到的硅/碳复合材料。

9.根据权利要求8所述的硅/碳复合材料，其特征在于：所述硅/碳复合材料中硅纳米颗粒均匀分布在碳材料上，且硅的颗粒尺寸小于80纳米。