[发明专利]一种硅烯/碳复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅烯/碳复合负极材料，其特征在于，所述复合负极材料包含球形的无定形碳基体和分散在碳基体中的硅烯及导电粒子；其中，所述球形无定形碳基体的质量分数为60-95％，所述硅烯的质量分数为5-10％，所述导电粒子的质量分数为1-5％，所述硅烯具有多层结构，层数为5-50，粒径D50为0.1-3μm。

2.根据权利要求1所述的一种硅烯/碳复合负极材料，其特征在于，所述硅烯/碳复合负极材料的粒径D50为1-50μm，比表面积为1-10m²/g。

3.根据权利要求1所述的一种硅烯/碳复合负极材料，其特征在于，所述导电粒子为乙炔黑、导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、铜粉、银粉中的一种或者至少两种的组合，所述导电粒子的粒径D50为10-500nm。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将硅烯、导电粒子和碳源在溶剂中混合获得浆料；

S2：将上述浆料进行喷雾干燥获得硅烯/碳球形前驱体；

S3：将上述前驱体在非氧化性气氛中进行碳化处理得到硅烯/碳复合负极材料。

5.根据权利要求4所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述碳源为沥青、酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇中的一种或者至少两种的组合。

6.根据权利要求4所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇、丙醇中一种或者至少两种的组合，所述溶剂含量占浆料总质量的60-98％。

7.根据权利要求4所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述混合的方式为球磨，所述球磨工艺为：球料比为5-50:1，转速为100-3000r/min，球磨时间为5min-20h。

8.根据权利要求4所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述喷雾干燥的气氛为空气、氩气、氮气、氦气、二氧化碳中的一种或者至少两种的组合；所述喷雾干燥时进风温度为100-300℃，出风温度为35-180℃。

9.根据权利要求4所述的一种硅烯/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述非氧化性气氛为氮气、氩气、氢气中的一种或者至少两种的组合；所述碳化条件为：升温速率为1-10℃/min，碳化温度为400-1100℃，碳化时间为1-15h。