[发明专利]一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于该方法是通过将热塑性树脂溶解于有机溶剂中，加入劣溶剂，使得高分子树脂在溶液中原位形成高分子胶体粒子；在溶剂热过程中，高分子胶体粒子结合硅氧化物前驱体，形成硅氧化物/树脂微纳米球，反应结束后离心、洗涤、干燥、煅烧、高分子树脂原位生成碳，得到二氧化硅/碳纳微米球粉体；将得到的二氧化硅/碳纳微米球粉体通过镁热还原法最终得到硅/碳纳微米球粉体。

2.如权利要求1所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：

步骤（1）.将热塑性树脂和有机溶剂在常温下搅拌1～3小时，使热塑性树脂溶解，得到反应溶液；反应溶液中热塑性树脂的质量含量为2～30﹪；

步骤（2）.将硅氧化物前驱体和劣溶剂加入到上述步骤（1）得到的反应溶液中，搅拌3～30分钟，得到含有硅氧化物前驱体的溶液；每10克含有硅氧化物前驱体的溶液中含有0.2～4克硅氧化物、0.05～2g 劣溶剂； 

步骤（3）.将上述含有硅氧化物前驱体的溶液，置于70～170℃下溶剂热1～24小时，得到反应产物；

步骤（4）.将上述反应产物离心，洗涤，得到沉淀物；

步骤（5）.将上述洗涤后的沉淀物在真空烘箱中50～100℃下干燥12～24小时，得到固体粉末；

步骤（6）.将上述固体粉末在400～800℃、惰性气氛下煅烧2～7小时，得到二氧化硅/碳粉体；

步骤（7）.将上述二氧化硅/碳粉体在管式炉中，惰性气氛下400～900℃镁热还原1～8小时，得到硅/碳纳微米球粉体；

步骤（8）.将上述硅/碳纳微米球粉体用稀盐酸洗涤、离心，除去镁，干燥。

3.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于所述的热塑性树脂为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、 聚甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于所述的硅氧化物前驱体为正硅酸乙酯、硅酸四丁酯、硅酸异丙酯、四(2-乙基己基)硅酸酯中的一种或者多种。

6.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于所述的劣溶剂为质量百分含量0～37﹪的盐酸水溶液、质量百分含量0～60﹪的硝酸水溶液、质量百分含量0～100﹪的醋酸水溶液中的一种。

7.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法，其特征在于镁热还原法的操作过程中镁粉的加入量与二氧化硅/碳粉体的质量比为1：1～4：1。

8.如权利要求1或2所述的一种硅/碳纳微米球粉体的制备方法制备得到的硅/碳纳微米球粉体在锂离子电池方面的应用。