[发明专利]一种锂电池用硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电池用硅复合材料的制备方法，其特征在于：锂电池用硅复合材料的原料按重量份数如下：硅粉18-30份，炭材料18-30份，沥青5-7份，四氢呋喃溶剂20-40份，氯化钾溶液20-40份，催化剂3-5份，氧化镍1-3份，聚苯乙烯10-14份，有机溶剂30-40份；

具体包括如下步骤：

S1：取料，将硅粉、炭材料、沥青、四氢呋喃溶剂、氯化钾溶液、催化剂、氧化镍、聚苯乙烯和有机溶剂按重量份数称取，备用；

S2：混合，将硅粉、沥青、四氢呋喃溶剂、氧化镍和催化剂均加入到有机溶剂中，并混合搅拌均匀，待四氢呋喃溶剂挥发后，制得混合物前驱体溶液；

S3：保温，将制得的混合物前驱体溶液放置在管式炉中，在保证管式炉密闭的条件下，通入惰性气体，控制温度950-1050℃，保温2-3h，获得粉末颗粒，备用；

S4：混合碳化，将炭材料加入到S3中保温完成的粉末颗粒中，控制温度900-920℃条件下，碳化并保温1-2h，获得复合材料A；

S5：氯化钾处理，将S4中获得的复合材料A和氯化钾溶液进行混合，在真空搅拌机中混合搅拌15-25min，调节粘度至2000-4000mPa·s，经过100-140目的筛得到凝胶状混合物；

S6：复合前驱体原料；将S5中制得的凝胶状混合物均加入到马弗炉中，升温至350-500℃，并保持升温时间1-2h，再随炉自然冷却，获得复合前驱体原料；

S7：裂解，将复合前驱体原料放入到管式炉中，并将聚苯乙烯加入到管式炉中混合，通入惰性气体，控制升温至500-600℃，进行高温裂解，裂解时间2-3h，并自然冷却；

S8：烧结，将裂解完成的复合前驱体原料再次放入管式炉中，通入惰性气体，控制升温至600-800℃进行烧结，烧结5-9h以后，即获得锂电池用硅复合材料；

所述四氢呋喃溶剂的浓度至少为40%，所述氯化钾溶液的浓度至少为30%。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池用硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中四氢呋喃溶剂的挥发方式采用的坩埚蒸发加热方式，加热干燥时间1-2h。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池用硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中保温是在真空度为-0 .09～-0 .01MPa的真空条件下进行的，通入的惰性气体包括氩气。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池用硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中升温方式是以电加热管加热方式进行升温的，在到达200-350℃时，升温速率是以3-5℃/min的速率进行升温的，在到达350-500℃时，升温速率是以1-3℃/min的速率进行升温的，所述步骤S7中升温速率是以5-8℃/min的速率进行升温的，所述步骤S8中升温速率是以10-12℃/min的速率进行升温的。