[发明专利]一种硼掺杂的硅碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种硼掺杂的硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在单质硅外面均匀的包覆一层酚醛树脂，通过热处理得到介孔碳壳；

(2)将步骤(1)中介孔碳壳与硼酸水溶液混合，冷冻干燥，热还原得到硼掺杂的硅碳复合材料，其中介孔碳壳与硼酸的质量比为1:0.1～1:1。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中在单质硅外面均匀的包覆一层酚醛树脂，通过热处理得到介孔碳壳为：将Si纳米颗粒与表面活性剂添加到去离子水和乙醇的碱性溶液中，分别加入间苯二酚、甲醛，得到均匀的悬浊液，反应后离心，干燥，煅烧，即得，其中表面活性剂与去离子水的摩尔比为1:1000～1:500，Si纳米颗粒与去离子水的摩尔比为1:500～1:100，间苯二酚和甲醛的质量比为1:10～1:60。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述Si纳米颗粒尺寸为40-60nm；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；去离子水和乙醇的碱性溶液中碱性溶剂为氨水，氨水与去离子水的体积比为1:300～1:200。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述乙醇与去离子水的体积比为1:3～1:2；反应时间为5-7h，反应温度为30-60℃。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述煅烧的工艺参数为：在氩气或氮气中，以1-5℃/min的升温速率升温至600～900℃保温3-5h。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)冷冻干燥时间为24～48h；热还原的工艺参数为：10％H₂/Ar还原气氛下，升温速率为1℃/min-10℃/min，温度为700-900℃，煅烧时间为1-6h。

7.一种如权利要求1所述方法制备得到的硼掺杂的硅碳复合材料，其特征在于，所述硼掺杂的硅碳复合材料中硼元素以化合态与碳和氧形成键合结构。

8.一种基于权利要求7所述硼掺杂的硅碳复合材料的电极材料。

9.根据权利要求8所述电极材料，其特征在于，所述电极材料为含有权利要求7所述硼掺杂的硅碳复合材料的硅基负极材料。

10.一种如权利要求8所述电极材料在锂离子电池中的应用。