[发明专利]一种碳包覆的管状纳米硅材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将氯化物氯化镍或氯化锌、硅源和碱溶于水中，在150～300℃水热反应，得到管状二氧化硅；

S2.将管状二氧化硅加入含有碳源的tris混合溶液中搅拌8～10h，离心收集得到前驱体；前驱体在惰性气氛下，在800～1000℃烧结，得到碳包覆的管状二氧化硅，所述管径为30～40nm；

S3.将碳包覆的管状二氧化硅、镁粉和吸热剂混合后，在350～650℃进行还原反应10～12h，得到初始产物；

S4.将初始产物在无机酸中浸泡，经洗涤干燥后，得到碳包覆的管状纳米硅材料。

2.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中所述氯化物的质量、碱的质量、水的体积、硅源的质量、碳源的质量和tris混合溶液的体积比为(500～800)mg:(6～8)g:(50～80)mL:(300～350)mg:(70～80)mg:(100～150)mL。

3.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述硅源为正硅酸乙酯、四氯化硅或硅酸钠；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉或多巴胺中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述惰性气氛为氩气或氮气。

6.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述的碳包覆的管状二氧化硅、镁粉和吸热剂的质量比为(0.7～1.2)：(1～1.2):(7～10)。

7.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述吸热剂为氯化锌、氯化钠或氯化钾。

8.根据权利要求1所述的碳包覆的管状纳米硅材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述无机酸为硝酸、盐酸或硫酸中的一种或两种以上；所述的无机酸的浓度为0.8～2mol/L；所述浸泡的时间为4～7h。

9.一种碳包覆的管状纳米硅材料，其特征在于，所述碳包覆的管状纳米硅材料是由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。

10.权利要求9所述的碳包覆的管状纳米硅材料在锂电池领域中的应用。