[发明专利]一种自填充包覆硅基复合材料、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述自填充包覆硅基复合材料由纳米硅层、填充层和表面修饰层构成；所述纳米硅层中纳米硅的粒度D50为＜200nm；所述填充层为碳填充层，其填充于纳米硅之间。

2.根据权利要求1所述的自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述自填充包覆硅基复合材料的粒径D50为2～40μm；所述自填充包覆硅基复合材料的比表面积为0.5-15m²/g；所述自填充包覆硅基复合材料的孔隙率为1-20％。

3.根据权利要求1所述的自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述自填充包覆硅基复合材料的氧含量为0-20％；所述自填充包覆硅基复合材料的碳含量为20-90％；所述自填充包覆硅基复合材料的硅含量为5-90％。

4.根据权利要求1所述的自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述纳米硅层中纳米硅为纳米硅颗粒或纳米氧化硅颗粒；所述表面修饰层为碳修饰层，其至少为一层，单层厚度为0.2-1.0μm。

5.根据权利要求1所述的自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述纳米硅层中纳米硅为SiO_x，其中X为0-0.8。

6.根据权利要求1所述的自填充包覆硅基复合材料，其特征在于，所述纳米硅层中纳米硅的氧含量为0-31％；所述纳米硅层中纳米硅的晶粒大小为1-40nm。

7.一种自填充包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S0、将纳米硅、分散剂、粘结剂在溶剂中混合分散均匀，进行喷雾干燥处理，得到前驱体A；

S1、将前驱体A与有机碳源进行机械混合及机械融合，得到前驱体B；

S2、将前驱体B进行高温真空/加压碳化，得到前驱体C；

S3、将前驱体C进行粉碎筛分处理，得到前驱体D；

S4、将前驱体D进行碳包覆，得到所述的自填充包覆硅基复合材料。

8.根据权利要求7所述的自填充包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述高温真空/加压碳化为真空碳化、高温等静压、加压后碳化等工艺中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的自填充包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳包覆热处理为静态热处理或动态热处理；所述静态热处理为将前驱体D置于箱式炉、真空炉或辊道窑内，在保护气氛下，以1-5℃/min升温至400-1000℃，保温0.5-20h，自然冷却至室温；所述动态热处理为将前驱体D置于回转炉内，在保护气氛下，以1-5℃/min升温至400-1000℃，以0-20.0L/min通入速率通入有机碳源气体，保温0.5-20h，自然冷却至室温。

10.一种自填充包覆硅基复合材料的应用，其特征在于，所述自填充包覆硅基复合材料应用于锂离子电池负极材料。