[发明专利]硅基复合材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将SiO_x与碳源进行混料处理，获得SiO_x@碳源混合物；

在惰性气氛下将所述SiO_x@碳源混合物进行固化、碳化处理，得到SiO_x@碳；

将所述SiO_x@碳分散于具有氧化剂的溶液中，同时加入导电聚合物单体及导电性碳材料，混匀，原位聚合，得到硅基复合材料；

所述硅基复合材料为双层壳的核壳结构材料，外壳层为导电聚合物层，内壳层为碳层，且所述导电聚合物层上嵌有导电性碳材料；

其中，所述SiO_x中0＜x＜2；所述SiO_x@碳源混合物表示碳源包覆在SiO_x表面形成的混合物；所述SiO_x@碳表示碳包覆在SiO_x表面。

2.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电性碳材料选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管及石墨烯的至少一种。

3.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体与SiO_x@碳的质量比为0.01～0.3:1；所述导电聚合物单体与所述氧化剂的摩尔比为1.01～1.4:1。

4.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述固化处理的条件为以10～15℃/min的升温速率升温至200～300℃，保温0.5～3h；所述碳化处理的条件为以10～15℃/分钟的升温速率升温至700～1100℃，恒温3～6h。

5.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述SiO_x@碳中碳的质量含量为1％～15％。

6.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体为聚噻吩单体及其衍生物、聚吡咯单体、聚苯胺单体及其衍生物中的至少一种；所述氧化剂为对甲苯磺酸铁、樟脑磺酸铁、氯化铁、过氧化氢、过硫酸铵中的至少一种。

7.如权利要求2所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的至少一种。

8.如权利要求1所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源为沥青。

9.一种硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料为具有双壳层的核壳结构材料，所述核部分为SiO_x，包覆在所述SiO_x表面碳层的为内壳层，包覆在所述碳层表面的导电聚合物层为外壳层，所述导电聚合物层上嵌有导电性碳材料；所述硅基复合材料采用如权利要求1～8任一项所述的制备方法制备。

10.一种锂离子电池，包括负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料为权利要求1～8任一项的制备方法制备的硅基复合材料。