[发明专利]一种硅碳复合材料、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将硅酸盐玻璃粉末和片层碳材料混合后进行湿法球磨，固液分离后烘干，获得混合均匀的硅酸盐玻璃粉末与片层碳材料的混合物；所述片层碳材料为具有片层结构的碳材料，包括天然石墨、人造石墨或膨胀石墨中的一种或多种；

(2)将步骤(1)获得的硅酸盐玻璃粉末与片层碳材料的混合物先进行碳化处理，再与镁粉和熔盐混合后压实成锭，然后在惰性气氛下发生镁热还原反应；将反应产物进行酸洗处理得到硅碳复合材料；所述硅碳复合材料包括多孔硅以及片层石墨，其中所述多孔硅位于所述片层石墨之间，形成三明治结构，所述多孔硅具有三维贯穿孔结构。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅酸盐玻璃粉末的粒径为5～10微米。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述片层碳材料为膨胀石墨。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅酸盐玻璃粉末与所述片层碳材料的质量比为10:0.5～2。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化处理的具体步骤为：将该混合物在氩气环境下以1～10℃/min的升温速度加热到800～1200℃保温1～3h，退火后粉碎。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述硅酸盐玻璃粉末与片层碳材料的混合物、镁粉和熔盐的质量比为1：0.3～0.4：3～5。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述压实成锭采用的压力范围为10～50MPa。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述压实成锭通过采用压力机实现。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述压力机为液压机或冷挤压机。

10.如权利要求1至9任一项所述 制备方法制备得到的硅碳复合材料。

11.一种如权利要求10所述的硅碳复合材料的应用，其特征在于，用于锂离子电池负极材料。