[发明专利]硅碳复合材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1）混料步骤：

将硅粉和导电碳材料加入到硅酸钠溶液进行混料，得到混合物；

2）二氧化硅包覆步骤：

向步骤1）得到的混合物加入无机酸反应得到二氧化硅包覆的硅-导电碳网络复合材料；

3）碳包覆步骤：

将步骤2）得到的二氧化硅包覆的硅-导电碳网络复合材料用高分子聚合物在加热下进行碳包覆；

4）脱二氧化硅层步骤：

将步骤3）得到的经过二氧化硅和碳包覆的硅-导电碳网络复合材料用氢氟酸进行脱二氧化硅层，获得硅碳复合材料。

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述的混料步骤中，所述的混料为超声分散1h-4h，硅粉与硅酸钠的质量比为1︰（5-10），导电碳材料与硅粉的质量比为1︰（10-20）。

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述的混料步骤中，所述的导电碳材料为石墨烯、碳纳米管、气相生长碳纤维、乙炔黑、膨胀石墨、石墨中的任意一种或几种。

4.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在二氧化硅包覆步骤中，所述的反应时间为2h-4h，所述的无机酸为盐酸或硫酸。

5.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在碳包覆步骤中，所述的高分子聚合物为聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯腈、酚醛树脂、沥青、葡萄糖、蔗糖中的任意一种或几种。

6.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在碳包覆步骤中，所述的高分子聚合物与二氧化硅包覆的硅-导电碳网络复合材料的质量比为1︰（1-3），所述的碳包覆的加热温度为700℃-900℃。

7.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在脱二氧化硅层步骤中，所述的氢氟酸的质量浓度为5%-40%，反应时间为1h-10h，氢氟酸与硅酸钠的物质的量比为（4-10）︰1。

8.如权利要求7所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在脱二氧化硅层步骤中，所述的氢氟酸的质量浓度为10%-20%，反应时间为2h-8h。

9.一种硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料是通过权利要求1～8中任意一项所述的方法制备的。

10.一种锂离子电池，其特征在于，其负极含有权利要求9所述的硅碳复合材料。