[发明专利]纳米硅基/碳复合材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种纳米硅基/碳复合材料的制备方法，首先采用有机树脂和造孔剂于液相在纳米硅表面首先包覆微孔碳层，之后，再采用发酵淀粉作为碳源，经包覆、高温碳化制备。采用本发明方法可制备得到呈“石榴”型的结构特征纳米硅基/碳复合材料，在应用于制作锂离子电池负极材料时，能有效解决嵌锂过程中体积急剧膨胀和循环过程中颗粒破碎、粉化，脱落的问题，材料的比容量高达450‑950mAh/g，循环充放电500周后容量保持率为85～92％。

主权项

一种纳米硅基/碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，(Ⅰ)碳包覆纳米硅的制备：将有机树脂溶于有机溶剂后，按树脂与有机造孔剂摩尔比为1:(0.1～1)的比例，向其中加入可溶于有机溶剂的造孔剂，待造孔剂溶解后，按有机树脂与硅的质量比为1:(10～1)的比例再向其中加入纳米硅粉，超声分散后再经真空干燥——保护气氛条件下的高温碳化——粉碎；(Ⅱ)硅碳复合前驱物的制备：将淀粉分散于水中形成悬浮液之后，加入干酵母粉，之后按淀粉与复合颗粒的质量比为1:(0.1～1)的比例，向淀粉悬浮液中加入第Ⅰ步制得的纳米硅表面包覆碳层的复合颗粒，搅拌分散，于5～10℃真空干燥；(Ⅲ)前驱物碳化：将第Ⅱ步制得的硅碳复合前驱物于室温静置一定时间后，再于室温～100℃但不含室温的条件下加热，保温5‑10小时后，再于保护气氛中800～1200℃进行高温碳化，最后粉碎。