[发明专利]基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将八乙烯基硅倍半氧烷加入至含氮的烯烃衍生物中，搅拌，得到混合溶液A；

2)将2-羟基-2-甲基苯丙酮加入至所述混合溶液A中，搅拌，得到混合溶液B；

3)将所述混合溶液B置于紫外线下进行原位聚合反应，得到聚合物凝胶；

4)将所述聚合物凝胶洗涤、干燥、研磨，得到聚合物凝胶粉末；

5)将所述聚合物凝胶粉末置于氮气气氛中进行高温煅烧，得到SiO_x@C的氮掺杂复合材料；

6)向所述SiO_x@C的氮掺杂复合材料中加入氯化钠和镁粉，然后，在氩气气氛中，进行镁热还原反应，得到Si@C的氮掺杂复合材料；

7)向所述Si@C的氮掺杂复合材料中加入盐酸，进行除杂处理，待所述除杂处理结束后，干燥，得到基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述含氮的烯烃衍生物为1-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述八乙烯基硅倍半氧烷与所述含氮的烯烃衍生物的质量比为1∶(8～20)。

4.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中所述2-羟基-2-甲基苯丙酮的含量为所述步骤1)中所述含氮的烯烃衍生物的含量的1～5％。

5.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中所述紫外线的波长为245nm、365nm、619nm中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中所述原位聚合反应的反应时间为10～20min。

7.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中所述高温煅烧的煅烧温度为800～1000℃，煅烧时间为3～5h。

8.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中所述镁粉与所述SiO_x@C的氮掺杂复合材料的质量比为1∶(0.8～1.2)，所述SiO_x@C的氮掺杂复合材料与所述氯化钠质量比为1∶(10～20)。

9.根据权利要求1所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中所述镁热还原反应的反应温度为500～750℃，反应时间为10～25h。

10.一种基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料，其特征在于，所述基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料由权利要求1至9任一项所述的基于硅倍半氧烷的氮掺杂硅碳复合负极材料的制备方法制得。