[发明专利]一种硅碳复合颗粒的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用

权利要求书

1.一种制备硅碳复合颗粒的方法，包括以下步骤：

1)将含有硅源和碳源的溶液进行静电喷雾，得到颗粒；其中，所述碳源为含碳的高分子聚合物；

2)对所述颗粒在非氧化性气氛下进行烧结，得到所述硅碳复合颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述硅源选自下述至少一种：硅量子点、硅粉和一氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述碳源为含碳的合成高分子聚合物和/或天然高分子聚合物；所述合成高分子聚合物优选为下述物质中的至少一种：酚醛树脂、聚偏二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯腈；所述天然高分子聚合物优选为下述物质中的至少一种：葡聚糖、淀粉、明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素钠和海藻酸。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述硅源与碳源的质量比为(0.1～20)∶(1～50)；所述溶液中硅源与碳源的质量浓度之和为1～50％。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述静电喷雾采用静电射流装置进行；所述静电射流装置至少包括：高压电源、注射器、喷嘴和接收装置；所述高压电源的电压为30～300KV，所述喷嘴与接收装置中收集板之间的距离为10～50cm。

6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述非氧化性气氛由下述至少一种气体提供：氮气、氩气、氢气、氦气和二氧化碳；

步骤2)中所述烧结的条件为：由室温升温至烧结温度300～1000℃，保持所述烧结温度1～30h，冷却至室温；所述升温的速率为1～20℃/min。

7.权利要求1-6中任一所述方法制备得到的硅碳复合颗粒。

8.权利要求7所述的硅碳复合颗粒作为电池电极材料的应用，特别是作为锂离子电池负极材料的应用。

9.一种能量存储元件，其特征在于：含有权利要求7所述的硅碳复合颗粒。

10.一种便携式电子设备，其特征在于：使用权利要求9所述的能量存储元件。