[发明专利]一种单壁碳纳米管-硅碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种单壁碳纳米管-硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将高晶硅、粘结剂和分散剂混合，将所得第一混合料液涂覆在硅碳材料的表面，干燥后进行第一热处理，得到硅-硅碳材料；

将可溶性铁盐、钼酸铵、柠檬酸与水混合，将所得第二混合料液涂覆在硅-硅碳材料的表面，干燥后进行第二热处理，得到单壁碳纳米管-硅碳复合材料；所述第二热处理在CH₄和H₂的混合气氛中进行。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚甲基纤维素和聚乙二醇中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、马来酸酐、苯乙烯和聚氧乙烯辛基苯酚醚中的至少一种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的质量占第一混合料液质量的1～10％，所述分散剂的质量占第一混合料液质量的1～10％；所述第一混合料液在硅碳材料表面的涂覆量为0.5～10mg/cm²。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一热处理在保护气氛中进行；所述第一热处理的温度为400～600℃，时间为0.5～3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铁盐包括硝酸铁、硫酸铁、氯化铁和磷酸铁中的一种或几种；

所述第二混合料液中可溶性铁盐的浓度为0.01～0.1mol/L，钼酸铵的浓度为0.0001～0.01mol/L，柠檬酸的浓度为0.01～0.15mol/L。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合料液在硅-硅碳材料表面的涂覆量为1～50mg/cm²。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二热处理的温度为700～1000℃，时间为10～30min；所述CH₄和H₂的体积比为(90～95)：(5～10)。

9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的单壁碳纳米管-硅碳复合材料。

10.权利要求9所述单壁碳纳米管-硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。