[发明专利]一种Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将多孔硅预先负载过渡金属源，得到硅/过渡金属源材料；所述的多孔硅由纳米硅在M金属的水溶性盐、氧化剂、刻蚀剂的溶液中进行金属催化刻蚀得到；所述的多孔硅和过渡金属源的重量比为1：0.05～0.5；

步骤(2)：将硅/过渡金属源材料、石墨前驱体、粘合剂、碳源混合造粒，制得负极前驱体颗粒；

步骤(3)：将负极前驱体颗粒经一段负压烧结后再经二段常压焙烧，将焙烧料经洗涤、干燥即得；

一段负压烧结过程的压力为50～10⁴Pa；烧结温度为500～800℃；

二段常压烧结的温度为烧结温度为500～1200℃。

2.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述的M为Ag、Cu、Fe、Pt、Au中的至少一种。

3.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述的氧化剂为H₂O₂。

4.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，刻蚀剂为HF。

5.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述的过渡金属源为过渡金属元素的单质、合金、氧化物、盐中的至少一种。

6.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述的过渡金属元素为铁、钴、镍中的至少一种。

7.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，将多孔硅和过渡金属源进行液相混合，随后脱除溶剂，记得所述的硅/过渡金属源材料。

8.如权利要求7所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述的液相混合过程采用的溶剂为水、乙醇、乙二醇、异丙醇中的至少一种。

9.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的石墨前驱体为石油焦、针状焦、天然石墨、人造石墨中的一种或者几种；

所述的粘合剂为聚丙烯、海藻酸钠、聚偏二氟乙烯中的至少一种；

所述的碳源为三聚氰胺、聚氨酯、酚醛树脂、聚丙烯、淀粉、蔗糖、葡萄糖、沥青中的至少一种；

多孔硅与石墨前驱体的质量比为1：0.5～5；

石墨前驱体与粘合剂的质量比为1：0.05～0.2；

石墨前驱体与碳源的质量比为1：0.05～0.5。

10.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，一段负压烧结过程的压力为50～500Pa；烧结温度为600～800℃。

11.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，二段常压烧结的温度为烧结温度为800～1200℃。

12.如权利要求1所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，洗涤过程包括酸洗以及水洗至中性的步骤；

所述的酸洗中的酸液为具有氧化性的酸液。

13.如权利要求12所述的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，洗涤过程的酸液为硝酸溶液，或者包含双氧水的酸液。

14.一种权利要求1～13任一项所述的制备方法制得的Si/CNT/石墨@C复合硅碳负极材料。