[发明专利]氧化硅-碳复合物及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化硅-碳复合物的制备方法，该方法包括：

将硅和二氧化硅混合并放入反应室内；

降低所述反应室的压力以获得高真空度，同时将所述反应室内的温度升高到反应温度；

在还原气氛下使硅和二氧化硅的混合物反应；以及

在通过所述反应制备的氧化硅的表面覆盖碳。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述还原气氛通过能够产生还原气氛的气体形成，并且向所述反应室内通入所述能够产生还原气氛的气体。

3.如权利要求2所述的方法，其中，以1标准立方厘米每分钟(sccm)到1000sccm的流速向所述反应室内通入所述能够产生还原气氛的气体。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述能够产生还原气氛的气体包括从H₂、NH₃和CO构成的组里选择的一种或多种，或者惰性气体与H₂、NH₃或CO的混合气体。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述还原气氛通过在所述反应室中的独立容器内放入从活性炭、镁、铝、钽、钼、钙和锌所构成的组里选择的一种或多种来形成。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述反应温度在1300℃到1500℃的范围内并维持2小时到4小时。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述高真空度在10^-4托到10^-1托的范围内。

8.如权利要求2所述的方法，其中，维持所述高真空度直到所述硅和二氧化硅的反应结束，并且，使所述能够产生还原气氛的气体从所述反应室的一侧连续注入并从所述反应室的另一侧连续去除。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述能够产生还原气氛的气体为包括2vol％到5vol％H₂的含H₂气体。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述碳覆盖是通过将氧化硅与碳前体混合后进行热处理来进行的。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述碳前体为沥青或碳氢化合物基材料。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述碳氢化合物基材料为从糠醇、葡萄糖、蔗糖、酚基树脂、酚基低聚物、间苯二酚基树脂、间苯二酚基低聚物、间苯三酚基树脂、间苯三酚基低聚物、以及不饱和碳氢化合物气体构成的组中选择的任何一种，或者为其中两种或多种的混合物。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述热处理在200℃到1000℃的温度范围内进行。

14.一种氧化硅-碳复合物，包括氧化硅和所述氧化硅表面的碳覆盖层，

其中，在X射线衍射(XRD)图中，40°到60°的2θ范围内的峰的最大高度(h₂)与15°到40°的2θ范围内的峰的最大高度(h₁)的比值满足0.40≤h₂/h₁≤1.5。

15.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，在XRD图中，40°到60°的2θ范围内的峰的最大高度(h₂)与15°到40°的2θ范围内的峰的最大高度(h₁)的比值满足0.45≤h₂/h₁≤0.8。

16.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，所述氧化硅-碳复合物是非晶态的。

17.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，在XRD图中，15°到40°的2θ范围内的最大峰的半高宽度(FWHM)在7°到15°的范围内。

18.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，在XRD图中，40°到60°的2θ范围内的最大峰的FWHM在5°到13°的范围内。

19.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，所述氧化硅为SiO_x(其中，0＜x＜1)。

20.如权利要求14所述的氧化硅-碳复合物，其中，所述氧化硅中的硅为晶态或非晶态。