[发明专利]硅碳复合材料、锂离子电池及制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

(1)将添加剂、物质A和纳米硅浆料的混合液和物质B混合，经固化反应，得到树脂固化物；

所述添加剂为包含胺基和/或环氧基的硅烷偶联剂；所述添加剂与所述物质A的质量比为(0.05～1):100；所述纳米硅浆料包含硅颗粒、液体研磨剂和分散剂；所述添加剂与所述硅颗粒的质量比为(0.15～0.35):100；所述硅颗粒的体积平均粒径D50为20～200nm；

所述物质A为液态树脂或液态树脂的单体A，所述液态树脂为环氧树脂、酚醛树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种；

当所述物质A为液态树脂时，所述物质B为固化剂，所述固化剂为非脂肪胺类固化剂、酸酐类固化剂和醛类固化剂中的一种或多种；所述硅颗粒与所述液态树脂的质量比为(10～100):100；

当所述物质A为液态树脂的单体A时，所述物质B为液态树脂的单体B，所述液态树脂的单体A和所述液态树脂的单体B经固化反应制得固化的树脂；所述硅颗粒与所述液态树脂的单体A的质量比为(40～110):100；

(2)将步骤(1)中所述树脂固化物经预碳化处理、碳化处理和包覆处理后，即得。

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，当所述硅烷偶联剂为包含环氧基的硅烷偶联剂时，所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；

和/或，步骤(1)中，当所述硅烷偶联剂为包含胺基和环氧基的硅烷偶联剂时，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、和/或、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲乙氧基硅烷；

和/或，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂时，所述添加剂与所述液态树脂的质量比为(0.1～0.3):100；

和/或，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂的单体A时，所述添加剂与所述液态树脂的单体A的质量比为(0.05～0.3):100；

和/或，步骤(1)中，所述添加剂与所述硅颗粒的质量比为0.2:100、0.3:100或0.33:100。

3.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，当所述硅烷偶联剂为包含环氧基的硅烷偶联剂时，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；

和/或，步骤(1)中，当所述硅烷偶联剂为包含胺基和环氧基的硅烷偶联剂时，γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

和/或，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂时，所述添加剂与所述液态树脂的质量比为0.1:100、0.2:100或0.3:100；

和/或，步骤(1)中，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂的单体A时，所述添加剂与所述液态树脂的单体A的质量比为0.1:100或0.1:102。

4.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧树脂为环氧值0.3～0.6的环氧树脂；

和/或，步骤(1)中，所述酚醛树脂为重均分子量小于600的线型酚醛树脂；

和/或，步骤(1)中，所述酚醛环氧树脂为重均分子量400～800、环氧值0.5～0.6的酚醛环氧树脂；

和/或，步骤(1)中，所述液态树脂的单体A为苯酚，所述液态树脂的单体B为糠醛，或者，所述液态树脂的单体A为糠醛，所述液态树脂的单体B为苯酚；

和/或，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂时，所述硅颗粒与所述液态树脂的质量比为30:100、50:100或1:1；

和/或，步骤(1)中，当所述物质A为液态树脂的单体A时，所述硅颗粒与所述液态树脂的单体A的质量比为50:100或50:102。

5.如权利要求4所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧树脂为环氧值0.48～0.55的环氧树脂；和/或，步骤(1)中，所述酚醛树脂为重均分子量为500的线型酚醛树脂；

和/或，步骤(1)中，所述酚醛环氧树脂为重均分子量600、环氧值0.55的酚醛环氧树；

和/或，步骤(1)中，所述苯酚和所述糠醛的摩尔比为1:1。