权利要求
1.一种硅碳复合材料,其特征在于,包括:
内核,所述内核包括硅碳材料,所述硅碳材料包括多孔硅,所述多孔硅的至少部分填充有第一无定形碳;
包覆层,所述包覆层包括第二无定形碳和含锂无机物,所述第二无定形碳和所述含锂无机物复合后包覆在所述内核表面的至少部分。
2.根据权利要求1所述的一种硅碳复合材料,其特征在于,所述内核还包括空心碳球,所述空心碳球和所述硅碳材料通过偶联剂连接。
3.根据权利要求1所述的一种硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳复合材料的振实密度为0.9~1.0g/cm3;和/或,
所述硅碳复合材料的比表面积为1.5~3.5m2/g;和/或,
所述硅碳复合材料的孔隙率为20%~50%;和/或,
所述硅碳复合材料的硅晶粒尺寸为1~2.0nm;和/或,
所述内核与包覆层的质量比为95~98:2~5。
4.根据权利要求2所述的一种硅碳复合材料,其特征在于,所述偶联剂包括N,N-二乙基氨丙基三甲氧基硅烷和N,N-二乙基氨丙基三氯硅烷中的至少一种;和/或,
所述含锂无机物包括碳酸锂、铌酸锂、氢氧化锂中的至少一种。
5.一种如权利要求1~4中任意一项所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供硅合金,对所述硅合金进行刻蚀,得到多孔硅;
向所述多孔硅通入碳源气体,进行第一次热处理,使所述碳源气体形成第一无定形碳沉积在所述多孔硅的微孔中,得到硅碳前驱体;
将所述硅碳前驱体与空心碳球、偶联剂、有机酸混合均匀,与含锂无机物混合,进行第二次热处理,得到所述硅碳复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,对所述硅合金进行刻蚀的步骤前,还包括:
通入氧气与氮气的混合气体对所述硅合金的表面进行氧化,得到二氧化硅包覆的硅合金,满足如下条件中的至少一者:
a)所述硅合金与所述氧气的质量比为100:100~500;
b)所述氧气与所述氮气的体积比为1~5:10;
c)所述氧化的温度为50~200℃,时间为1~3h;
d)所述混合气体的流量为10
声明:
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