[发明专利]一种硅碳复合材料、其制备方法和用途

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将报废太阳能板进行机械力处理，得到纳米硅，然后将所述纳米硅进行化学腐蚀，得到多孔纳米硅；

(2)制备含有所述多孔纳米硅和硅烷偶联剂的分散液，将所述分散液过滤；

(3)在惰性气氛下，将步骤(2)过滤得到的固体产物煅烧，得到硅碳复合材料；

其中，步骤(2)所述分散液中还包括分散剂、功能添加剂和有机溶剂；步骤(2)所述分散液的制备过程包括：将硅烷偶联剂和有机溶剂混合，得到混合溶液；然后将所述混合溶液、多孔纳米硅、分散剂和功能添加剂混合，超声，得到分散液；所述功能添加剂包括氯化硅和/或四溴化硅。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述机械力处理包括：将所述报废太阳能板依次进行削片和砂磨的过程。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述削片采用盘式削片机进行。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行削片的过程中，削片刀与报废太阳能板之间滴加0.5wt％～5.0wt％的有机硅消泡剂。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述削片后，报废太阳能板的粒径为500～1000μm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米硅的粒径为50～200nm。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述机械力处理之后，还包括清洗和过滤的过程。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述清洗为超声清洗。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述化学腐蚀的过程包括：将所述纳米硅浸泡在酸性刻蚀液中。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酸性刻蚀液为氢氟酸。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酸性刻蚀液的浓度为0.1～0.5mol/L。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述浸泡的时间为1～24h。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学腐蚀之后，还包括将得到的产物进行清洗和干燥的过程。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合溶液中，硅烷偶联剂的浓度为1～10wt％。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声的时间为1～12h。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散液中，硅烷偶联剂：多孔纳米硅：分散剂：功能添加剂的质量比＝(0.5～2):(1～5):(0.5～2):(0.5～2)。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧基官能团烷氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括四氯化碳、二苯胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和环己烷中的至少一种。