[发明专利]基于硅基分子筛结构的硅碳复合材料制备方法及锂电池

权利要求书

1.一种基于硅基分子筛结构的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将硅基分子筛与其质量0.05-2倍的金属还原剂混合均匀，所述硅基分子筛为SAPO、ZSM、SSZ中的任意一种，所述的金属还原剂为镁或铝，混匀后在惰性气氛中以0.5-3℃/min的升温速率升至500-900℃焙烧0.5-6h，将氧化态的硅原子还原为硅单质，还原反应时不破坏硅基分子筛的孔道结构；将焙烧后的混合物冷却，置入氢离子浓度为0.1-5mol/L的酸溶液中搅拌2-48h，所述酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸；过滤、冲洗，得到含有硅单质的中间材料；将含有硅单质的中间材料分散于糖类溶液中并使糖类碳化，得到硅碳复合材料；所得硅碳复合材料中对应硅基分子筛孔道所形成的孔道内分布有碳单质，所得硅碳复合材料中对应硅基分子筛原料颗粒所形成的颗粒的外部分布有碳单质。

2.如权利要求1所述的基于硅基分子筛结构的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述糖类溶液为葡萄糖、蔗糖和壳聚糖中的任意一种或几种，糖类溶液浓度为0.1-3mol/L，且其中糖类溶质质量为含有硅单质的中间材料质量的1-10倍，含有硅单质的中间材料通过超声波分散于糖类溶液中，并在100-250℃反应1-48小时，随后在惰性气氛中，以0.1-10℃/min升温至600-1200℃碳化0.5-12h，过滤、冲洗、干燥，得到硅碳复合材料。

3.一种锂离子电池，锂离子电池负极含有通过如权利要求1或2所述方法制备的硅碳复合材料。

4.如权利要求3所述的一种锂离子电池，其特征在于，锂离子电池负极制备方法为：按质量比7:2:1将硅碳复合材料、乙炔黑和聚偏氟乙烯混合，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂制备负极浆料，将浆料均匀涂敷在金属箔上，经干燥、切片之后得到负极片。