[发明专利]一种多孔硅基复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔硅基复合材料的制备方法，所述多孔硅基复合材料是由多孔硅网络骨架以及其上负载的硅纳米颗粒和无定形SiO_x纳米颗粒所构成，其中多孔硅网络骨架粒径为2～50μm，孔径为10～500nm，硅纳米颗粒粒径为1～100nm，SiO_x纳米颗粒粒径为1～100nm，0x≤2；所述的制备方法按照以下步骤进行：

1)将SiO_y、金属粉末还原剂和熔盐按照摩尔比1:0.1～5:0.1～10均匀混合，得到混合物；所述SiO_y中，0y≤2，所述的金属粉末还原剂为镁粉或铝粉；

2)将步骤1)得到的混合物转移至管式炉中，在惰性气氛保护下升温至400～1000℃，反应0.2～12小时后冷却至室温，得到反应产物；

3)将反应产物置于0.1～10mol/L的酸的水溶液中刻蚀去除反应副产物，所述的酸为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、草酸中的任意一种或任意几种任意比例混合酸，经离心、洗涤和干燥后即得到多孔硅基复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的SiO_y为一氧化硅、二氧化硅和非化学计量比的硅氧化物中的任意一种或几种的混合物。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的熔盐为NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂、BaCl₂、AlCl₃中的任意一种或几种以任意比例混合的混合物。

4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于：所述SiO_y、金属粉末还原剂和熔盐的混合摩尔比为1:0.5～5:5～10。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述SiO_y、金属粉末还原剂和熔盐的混合摩尔比为1:1:10。

6.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应温度为600～800℃，反应时间为2～8小时。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应温度700℃，反应时间为5h。

8.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述的惰性气氛为氩气、氮气或者氩气和氮气任意比例的混合气。

9.根据权利要求1所述的制备方法制得的多孔硅基复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。