[发明专利]硅碳复合材料的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用

摘要

本发明公开了硅碳复合材料的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用，以分子筛和二氧化硅气凝胶为硅源，以金属单质粉体为还原剂，以低温熔融盐为媒介，在一定温度热处理过程中实现金属粉体对二氧化硅的还原，制备得到多孔单质硅，再将单质硅与沥青混合进行高温碳包覆，得到硅碳复合材料。由于原材料的多孔特性，制备得到的硅碳复合材料不仅具有好的立体孔状结构，对硅负极在循环过程中的体积膨胀起到很好的缓冲作用，而且碳包覆后材料的电子电导提到很大提升，有利于硅基负极材料的长期循环稳定，该方法原料价格低廉，工艺简单，适用于大规模工业化生产。

主权项

硅碳复合材料的制备方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、在室温下，按特定比例称量硅源、熔融盐与还原剂，将上述原料和球按球料比3：1‑5：1放入球磨罐中，球料体积不超过球磨罐的2/3，在转速300‑450r/h的转速下机械混合2‑6h，所得混合物放入一个密闭的内胆中，再用水热罐密封后，在190‑280℃烘箱中进行一定时间的热处理，得到相应的含硅前驱体；（2）、将步骤（1）中得到的含硅前驱体经过酸处理除去金属化合物、二氧化硅，得到单质硅粉体；（3）、将步骤2）中得到的单质硅粉体与碳源均匀混合后，进行惰性保护气氛下的高温烧结，制备得到硅碳复合材料。