[发明专利]交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，该电极材料由多孔硅颗粒上覆有碳元素组成，其特征在于：

所述多孔硅颗粒为介孔硅颗粒，所述介孔硅颗粒的粒径为0.2-5，其上的介孔的孔径为2-50nm；

所述介孔硅颗粒与碳元素间的重量比为100：1-30，所述重量比为100：1-30的介孔硅颗粒的表面包覆交联有碳元素；

所述表面包覆交联有碳元素的介孔硅颗粒的比表面积为20-100m²/g；

其制备方法包括如下步骤：

步骤1，先将铝、硅重量百分比为60-10wt%：40-90wt%的铝硅合金破碎，再将其置于球磨机中，按照球料比为40-10:1、液料比为1-10mL/g的比例进行液相球磨，得到粒径为0.2-5的铝硅合金粉末；

步骤2，先按照铝硅合金粉末、1-5mol/L的酸溶液的重量比为1：1-2的比例，将两者置于35-45℃下混合搅拌至少4h，得到介孔硅颗粒，再按照介孔硅颗粒、阳离子表面活性剂和有机碳源溶液的重量比为1：0.01-0.001：2-5的比例，将三者混合搅拌至少2h后干燥，得到中间产物；

步骤3，将中间产物置于氮气气氛中，于500-900℃下煅烧至少2h，制得交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料。

2.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是介孔硅颗粒与碳元素间的重量比为100：4-20。

3.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是球磨罐和磨球的材质为玛瑙、氧化锆、不锈钢、刚玉中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是球磨的液相介质为乙醇、甲醇、聚二醇、N-甲基吡咯烷酮、煤油中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、冰乙酸溶液、磷酸溶液中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是阳离子表面活性剂为聚醚酰亚胺、聚醚胺、多巴胺、十二烷胺盐酸盐、十二胺、十八胺、季铵化聚乙烯亚胺、叔铵化聚乙烯亚胺、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯亚胺，氯化十二烷基二甲基苄基铵、氯化十六烷基二甲基苄基铵中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是有机碳源溶液为蔗糖溶液、葡萄糖溶液、壳聚糖溶液、淀粉溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚丙烯腈溶液、柠檬酸溶液、酚醛树脂溶液、聚乙二醇溶液中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的交联碳包覆介孔硅颗粒的电极材料的制备方法，其特征是干燥的温度为100-200℃，时间为2-4min。