[发明专利]用于锂离子电池的硅碳复合材料及其前驱体的制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将石墨微粉和纳米硅粉分别与表面活性剂混合后，分别加入到分散剂中，200～800W功率超声处理30～120min，去除分散剂，干燥，分别得到第一粉体和第二粉体；

将所述第一粉体和第二粉体分别分散在热解碳前驱体溶液中，200～800W功率超声搅拌均匀，得到第一混合液和第二混合液，将第一混合液和第二混合液分别加入到分散剂中，去除分散剂，干燥，分别得到第三粉体和第四粉体，将所述第三粉体和第四粉体分别在惰性气体中煅烧分别得到第一前驱体和第二前驱体；

将所述第一前驱体和第二前驱体混均匀得到复合前驱体，将所述复合前驱体在所述热解碳前驱体溶液中包覆，经200～800W功率超声搅拌均匀，得到第三混合液，将所述第三混合液加入到去离子水中，干燥得到硅碳复合材料前驱体。

2.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述石墨微粉是碳粉经700～900℃高温膨胀处理后得到；

所述碳粉为可膨胀石墨、天然鳞片石墨中的一种或两种按一定比例混合，粒径为20～120μm。

3.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述的纳米硅粉粒径为30～150nm。

4.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述的热解碳前驱体溶液，是将热解碳前驱体溶解于溶剂中所得的溶液，其中，所述的热解碳前驱体为低温沥青、中温沥青、高温沥青、二次煤沥青、石油沥青、煤焦油、羧甲基纤维素、聚丙烯腈、酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、蔗糖、纤维素、淀粉中的一种或者两种以上组合；

所述的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、去离子水中的一种或者两种以上组合；

所述的热解碳前驱体和溶剂的比例均为1～50mg：1mL。

5.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述石墨微粉和纳米硅粉分别与所述表面活性剂的固液比为0.2～10mg：1mL。

6.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述的表面活性剂为羧甲基纤维素、木质素磺酸钠、烷基苯磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或者两种以上组合。

7.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述分散剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、去离子水中的一种或者两种以上组合。

8.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述第一粉体和第二粉体分别与热解碳前驱体溶液的固液比均为1～50mg：1mL。

9.如权利要求1所述的用于锂离子电池的硅碳复合材料的前驱体的制备方法，其特征在于，

所述惰性气体为Ar、He、Ne中的一种或者两种以上组合。

10.一种用于锂离子电池的硅碳复合材料制备方法，其特征在于，将权利要求1-9中任一项所述方法制备的硅碳复合材料前驱体在惰性气体中烧结碳化，控制升温速率升温至200～650℃，保温1～5h，然后再升温至550～1100℃，保温1～8h，得到锂离子电池硅碳复合材料。