[发明专利]一种碳硅包覆二氧化锡复合物及其制备方法与作为锂离子电池负极材料的应用

权利要求书

1.一种碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将磨碎的生物质和离子液体混合，经碳化后获得石墨度高、杂原子掺杂的生物碳；

（2）将硅粉和SnO₂纳米颗粒按照摩尔比为（1~3）:1混合，然后按照转速为500~600转/min球磨6~12 h，得到硅氧化合物包覆二氧化锡纳米颗粒，并在球磨过程中，硅还原了SnO₂纳米颗粒，生成了单质Sn；

（3）将步骤（1）得到的生物碳加入到步骤（2）得到的硅氧化合物包覆二氧化锡纳米颗粒中，继续球磨得到生物碳硅包覆二氧化锡复合物；

（4）将步骤（3）得到的生物碳硅包覆二氧化锡复合物过筛即得；

所述碳硅包覆二氧化锡复合物的结构组成为C/SiO_x@SnO₂，且含有单质Sn；

所述碳硅包覆二氧化锡复合物作为锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的生物质选自废木屑、秸秆、玉米杆、稻壳、甘蔗渣、纤维素、木质素、棉花中的任意一种或两种以上的组合；

所述的离子液体中，阳离子选自烷基咪唑、烷基吡啶或双烷基咪唑季铵盐中的任意一种，阴离子选自磷酸二氢根、四氯化铁离子或醋酸根中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的生物质与离子液体按照质量比为1:2~5进行搅拌混合，搅拌速率为400~500转/分钟，搅拌时间为6~10h。

4.根据权利要求1所述的碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的碳化在氮气保护下进行，以升温速率1~5℃/min升温至1000~1600℃下保温2~6h，然后以降温速率为5~10℃/min冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，生物碳与硅氧化合物包覆二氧化锡纳米颗粒按照摩尔比（1~3）：1混合，然后以转速为500~600转/min球磨6~12 h。

6.根据权利要求1所述的碳硅包覆二氧化锡复合物的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的生物碳硅包覆二氧化锡复合物过筛后的粉末粒径小于100目。

7.权利要求1~6中任意一项制备方法制备得到的碳硅包覆二氧化锡复合物。

8.权利要求7所述的碳硅包覆二氧化锡复合物作为锂离子电池负极材料的应用。

9.一种锂离子电池，其特征在于，其负极采用权利要求8所述的碳硅包覆二氧化锡复合物制成。