[发明专利]一种具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料，其特征在于，所述具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料具有由内到外依次为含锂氧化硅层、硅氧层和碳包覆层的核壳结构；所述含锂氧化硅层的层数至少为一层，且由内到外各层的锂含量逐步降低；按照摩尔比计，每层含锂氧化硅层记为SiLi_xO，其中，0＜x＜1；

所述具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）第一锂氧化硅层SiLi_x1O的沉积：

将SiO₂粉末、Si粉末和含锂化合物混合均匀，放入气氛沉积炉的反应腔体中，进行高温沉积，升华并凝华后，在收集区得到第一锂氧化硅层SiLi_x1O；

（2）第二锂氧化硅层SiLi_x2O的沉积：

将SiO₂粉末、Si粉末、含锂化合物和步骤（1）得到的第一锂氧化硅层SiLi_x1O混合均匀，放入气氛沉积炉的反应腔体中，进行高温沉积，升华并凝华后，在收集区得到第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O；

（3）第n锂氧化硅层SiLi_xnO的沉积：

重复步骤（2），得到第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O@第n锂氧化硅层SiLi_xnO；其中，0＜xn＜x2＜x1＜1；

（4）硅氧层的沉积：

将步骤（3）得到的第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O@第n锂氧化硅层SiLi_xnO与SiO₂粉末和Si粉末混合均匀，放入气氛沉积炉的反应腔体中，进行高温沉积，升华并凝华后，在收集区得到第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O@第n锂氧化硅层SiLi_xnO@硅氧层；

（5）碳包覆层的沉积：

将第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O@第n锂氧化硅层SiLi_xnO@硅氧层粉体材料放入CVD回转炉中，高温下通入氮气和包覆气体的混合气体，进行气相碳包覆，冷却至室温，得到第一锂氧化硅层SiLi_x1O@第二锂氧化硅层SiLi_x2O@第n锂氧化硅层SiLi_xnO@硅氧层@C，即为具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料，其特征在于，所述含锂氧化硅层的总厚度为0.1~10μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料，其特征在于，所述硅氧层为单层结构；所述硅氧层的厚度为0.5~5μm。

4.根据权利要求1所述的一种具有梯度预锂化结构的氧化硅复合材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为1~100nm。