[发明专利]一种动力电池所用高容量硅碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种动力电池所用高容量硅碳负极材料，其特征是，按比例采用200～500g二氧化硅微米球、200～1000g沥青制备成二氧化硅/中空碳球，

所述的二氧化硅微米球采用以下材料按比例制备而成：

100～300mg二氧化硅纳米球、40～80ml去离子水、120～360mg十六烷基三甲基溴化铵、20～30ml无水乙醇、0.5～2ml浓氨水、0.5～1ml正硅酸乙酯；

所述的二氧化硅纳米球采用以下材料按比例制备而成：

50～150ml无水乙醇、4～8ml浓度为25％的氨水、1～3ml去离子水、1～5ml正硅酸乙酯TEOS；

采用以下步骤制备而成：

步骤①二氧化硅纳米球的制备：

取50～150ml无水乙醇、4～8ml浓度为25％的氨水和1～3ml去离子水，混合均匀后，在搅拌的状态下加入1～5ml的正硅酸乙酯TEOS，室温搅拌6h，用去离子水和无水乙醇分别对沉淀物进行离心洗涤，所得二氧化硅球在90℃烘箱内烘干得到二氧化硅纳米球

步骤②二氧化硅微米球的制备：

取步骤①所制100～300mg二氧化硅纳米球分散到40～80ml去离子水中超声0.5～2h，再分别加入120～360mg十六烷基三甲基溴化铵CTAB搅拌20～60min、之后添加20～30ml的无水乙醇和0.5～2ml浓氨水搅拌10min，最后加入0.5～1ml正硅酸乙酯，室温搅拌6h，抽滤，用去离子水和无水乙醇对沉淀物进行离心洗涤，在烘箱内90℃烘干，得到球形二氧化硅微米球；

步骤③硅/中空碳球前驱材料的制备：

称取200～500g二氧化硅微米球和200～1000g沥青置于两个刚玉舟中，将沥青置于进口处，二氧化硅微米球置于恒温区，开始前首先对管式炉进行抽真空以除去里面的空气，在氮气流速30mL/min，升温速率为4～6℃/min，从室温升至800～1000℃，恒温2～4h，自然冷却至室温，收集黑色粉末产物，将得到的黑色粉末浸泡在浓度为10％的氢氟酸中静置12h，然后抽滤、洗涤至滤液呈中性，干燥得到硅/中空碳球前驱材料；

步骤④二氧化硅/中空碳球的制备：

将步骤③得到的硅/中空碳球前驱材料置于FOSS坩埚的顶部，将FOSS坩埚放置于聚四氟乙烯内衬里，并在下面放一个盛有浓硝酸2ml的称量瓶，高压反应釜密封后，在150～200℃保持3～5h，自然冷却至室温，用蒸馏水将样品洗涤至中性，干燥，最后得到二氧化硅/中空碳球，即为制备出的硅碳负极材料。