[发明专利]中空硅碳基复合材料及其制备方法、非水电解质二次电池用负极储能材料

权利要求书

1.一种中空硅碳基复合材料的制备方法，其特征在于，

所述中空硅碳基复合材料包含空心内核、硅基层及碳基层，所述空心内核位于所述硅基层的内部，所述硅基层含有单质硅，所述碳基层含有单质碳，所述硅基层被所述碳基层包覆，所述碳基层中还含有单质锂，所述碳基层中单质锂的含量为1%~8%，

所述制备方法包含下述步骤：

包覆步骤：在中空二氧化硅微球表面包覆碳源材料，制备表面包覆有碳源材料的中空二氧化硅微球的步骤，所述碳源材料中含有碳酸锂；

碳化步骤：在惰性气体保护下，将所述表面包覆有碳源材料的中空二氧化硅微球加热到500~700℃，使碳源材料碳化，形成所述中空二氧化硅微球的表面形成有碳基层的碳包覆中空二氧化硅微球；

还原步骤：在惰性气体保护下，将所述碳包覆中空二氧化硅微球加热至1450℃～1600℃，使得所述碳包覆中空二氧化硅微球中的二氧化硅的至少一部分被表面包覆的碳还原成单质硅，形成硅基层的步骤，并且，碳酸锂加热分解生成的氧化锂的至少一部分与生成的单质硅反应生成单质锂。

2.根据权利要求1所述的中空硅碳基复合材料的制备方法，其中，

所述碳源材料中含有选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、棉花、淀粉、单糖、二糖以及多糖中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的中空硅碳基复合材料的制备方法，其中，

在所述包覆步骤中，所述碳源材料中还含有高分子致孔材料；

在所述碳化步骤中，所述高分子致孔材料被热分解成小分子而气化，使得所形成的碳基层为海绵状。

4.根据权利要求1或2所述的中空硅碳基复合材料的制备方法，其中，所述包覆步骤中加入的所述中空二氧化硅微球的空心内核为尺寸20~200nm的球形或椭球形，所述中空二氧化硅微球的二氧化硅层的厚度为5~50nm。

5.一种非水电解质二次电池用负极储能材料，其含有权利要求1~4的任一项所述的中空硅碳基复合材料的制备方法制备得到的复合材料。

6.一种非水电解质二次电池用负极，其含有权利要求5所述的非水电解质二次电池用负极储能材料。

7.一种非水电解质二次电池，其具备权利要求6所述的非水电解质二次电池用负极、正极、分隔件、及非水电解质。