[发明专利]一种纳米碳化硅材料的电化学制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征是：以硅氧化物/碳复合多孔块体材料与导电的阴极集流体复合作为阴极，设置阳极，置于包含金属化合物熔盐的电解质中，在阴极和阳极之间施加电压，控制电解时间，在阴极制得SiC的纳米线、SiC的纳米颗粒中的一种或几种的电解产物；其中，所述硅氧化物/碳复合多孔块体材料由硅氧化物粉末与碳的前躯体混合，再热压、模压或模灌成型成多孔块体材料，再进行烧结成硅氧化物/碳复合多孔块体材料；硅氧化物/碳复合多孔块体材料中硅原子与碳原子的摩尔比为0.01～5；所述的硅氧化物为SiO_X，0＜X≤2。

2.根据权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，所述的碳的前躯体为聚乙烯醇、糠醇、木糖、丁苯橡胶乳、羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚二乙烯苯、聚丙烯腈、酚醛树脂、苯酚树脂、环氧树脂、葡萄糖、蔗糖、果糖、纤维素、淀粉、沥青中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，所述的硅氧化物粉末与碳的前躯体混合过程是，将碳的前躯体溶解在溶剂中，形成碳的前躯体的溶液，然后将硅氧化物分散在碳的前躯体的溶液中；再将所述的硅氧化物与碳的前躯体混合溶液干燥，得到干燥后的硅氧化物与碳的前躯体混合粉末。

4.根据权利要求3所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，所述的硅氧化物粉末的形状为球形、类球形中的中的一种或几种，硅氧化物粉末的平均粒径小于100nm。

5.根据权利要求3所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，将硅氧化物粉末分散在碳的前躯体的溶液中的分散方法为超声分散或使用高剪切乳化均质器分散的方法。

6.根据权利要求3所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，硅氧化物与碳的前躯体混合溶液的干燥方法为微波干燥方法、冷冻干燥方法或喷雾干燥方法。

7.根据权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，在所述的烧结硅氧化物/碳复合多孔块体材料过程中，烧结的温度600～1500℃，烧结的气氛为氩气，烧结的时间为1h-2h。

8.根据权利要求6所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于：烧结后得到的硅氧化物/碳复合多孔块体材料是由碳包覆在硅氧化物颗粒的表面形成的颗粒所组成。

9.根据权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，所述的烧结成硅氧化物/碳复合多孔块体材料过程与导电的阴极集流体复合烧结一步完成。

10.根据权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于，所述的包含金属化合物熔盐的电解质是指一种或多种电解质。

11.按照权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于：在阴极和阳极之间施加电压低于电解质的分解电压。

12.按照权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于：电解在500-1000℃的温度下进行的。

13.按照权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于：所述的SiC的纳米粉末的平均直径小于100纳米。

14.按照权利要求1所述的纳米碳化硅材料的电化学制备方法，其特征在于：所述的SiC的纳米线直径小于100纳米。