[发明专利]一种锂离子电池负极二氧化硅/碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极二氧化硅/碳复合材料的制备方法，其特征是：将含硅化合物在含有有机模板剂的溶液中碱性条件下催化水解；将含有有机模板剂的产物抽滤、洗涤；将产物置于惰性气氛下热处理得到二氧化硅/碳复合材料；

所述含硅化合物选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、碱金属硅酸盐、水合碱金属硅酸盐或其组合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是包含以下步骤：

1)将有机模板剂溶解在溶剂中，加入碱或碱的水溶液，升至20-90℃恒温搅拌；

2)将步骤1)溶液加入含硅化合物维持步骤1)温度搅拌反应1-30小时；

3)将步骤2)得到的反应液抽滤，滤饼用溶剂洗涤；

4)将步骤3)得到的产物在惰性气氛下升温至200-1000℃后保温热处理0.5-24小时，得到二氧化硅/碳复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛下热处理在管式炉中进行。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属硅酸盐选自硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾、硅酸铷、硅酸铯或其组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水合碱金属硅酸盐选自水合硅酸锂、水合硅酸钠、水合硅酸钾、水合硅酸铷、水合硅酸铯或其组合。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机模板剂选自有机阳离子表面活性剂、有机阴离子表面活性剂或其组合。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机阳离子表面活性剂选自烷基胺盐类、烷基季胺盐类、杂环类阳离子表面活性剂或其组合；阴离子表面活性剂选自烷基羧酸盐类、烷基磺酸盐类、烷基硫酸盐类、烷基磷酸酯盐类阴离子表面活性剂或其组合。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或其组合；有机阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠或其组合。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤3)中溶剂选自水、甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁二醇或其组合。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱为无机碱。

11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)搅拌转速为100-6000转/分钟，反应时间为1-30小时。

12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4)以1-10℃/分钟的升温速率升温至200-1000℃后保温热处理0.5-24小时。

13.根据权利要求1-12任意一项所述的方法制备的二氧化硅/碳复合材料，其特征在于，所述的二氧化硅/碳复合材料用于在制备锂离子电池负极材料中的应用。

14.一种锂离子电池负极，其特征在于，包括以权利要求13所述的二氧化硅/碳复合材料为原料制备。

15.一种锂离子电池，其特征在于包括根据权利要求14所述锂离子电池负极。