[发明专利]一种硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料，其特征在于，复合负极材料包括无定形碳构成的多孔骨架以及包覆在其中的硅锡复合材料，所述硅锡复合材料主要为锡颗粒嵌入到硅颗粒中形成的复合材料；该复合负极材料的表面具有锡颗粒经酸刻蚀形成的多孔结构；

其制备方法包括如下步骤：

1）将可水解硅源、锡源与有机粘结剂溶解于有机溶剂中混合均匀，将其加入碱性或酸性水溶液中进行水浴搅拌反应，反应完全后冷冻干燥得到前驱体材料；

2）将所得前驱体材料与过量镁粉、隔热组分混合，然后在惰性气氛下进行高温热处理，将所得热处理产物进行酸洗，过滤、水洗至中性，冷冻干燥，即得所述硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料；

所述隔热组分为氯化钠、氯化钾、氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料，其特征在于，复合负极材料孔径为2~20 nm，硅锡颗粒的粒径为10 nm~1 μm。

3.权利要求1或2所述硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将可水解硅源、锡源与有机粘结剂溶解于有机溶剂中混合均匀，将其加入碱性或酸性水溶液中进行水浴搅拌反应，反应完全后冷冻干燥得到前驱体材料；

2）将所得前驱体材料与过量镁粉、隔热组分混合，然后在惰性气氛下进行高温热处理，将所得热处理产物进行酸洗，过滤、水洗至中性，冷冻干燥，即得所述硅锡/碳嵌入式多孔复合负极材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可水解硅源为正硅酸乙酯或氯硅烷；锡源为四氯化锡、二氯化锡或锡酸丁酯；粘结剂为聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、酚醛树脂、葡萄糖中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可水解硅源、锡源与粘结剂的质量比为10:(0.2~5):(0.1~5)。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱性水溶液为氢氧化钾溶液、氨水溶液或氢氧化钠溶液；pH值为11~13。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水浴反应温度为20~80℃，时间为6~24h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体材料与镁粉、隔热组分的质量比为1:(0.5~1):(0.2~0.5)。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述高温热处理温度为500~ 1000℃，热处理时间范围为2~12h。