[发明专利]一种多孔硅/碳壳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔硅/碳壳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

1)将1g聚偏二氟乙烯溶于100mLN-甲基吡咯烷酮中，然后将硅化镁粉末分散在该溶液中，硅化镁、聚偏二氟乙烯的质量比为10：1；搅拌均匀后，在210℃下将N-甲基吡咯烷酮完全挥发干，得到硅化镁/聚偏二氟乙烯的混合物；

2)将步骤1)所得混合物在氮气气氛下热处理，热处理温度为700℃、时间为10h；

3)将步骤2)所得产物进行酸洗处理；酸洗采用过量的稀盐酸进行酸洗，稀盐酸的浓度为4mol/L，清洗后用去离子水清洗5遍，再烘干制备多孔硅/碳壳的复合材料；

所述复合材料颗粒大小为1～5μm，含碳量为8wt％，碳层厚度8～10nm；其不定形碳峰和石墨化碳峰的比值I_D/I_G为0.87。

2.一种多孔硅/碳壳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

1)将1g酚醛树脂溶于100mL甲苯中，然后将硅化镁粉末分散在该溶液中，硅化镁、酚醛树脂的质量比为10：1；搅拌均匀后，在120℃下将甲苯完全挥发干，得到硅化镁/酚醛树脂的混合物；

2)将步骤1)所得混合物在氮气气氛下热处理，热处理温度为700℃、时间为10h；

3)将步骤2)所得产物进行酸洗处理；酸洗采用过量的稀盐酸进行酸洗，稀盐酸的浓度为1mol/L，清洗后用去离子水清洗5遍，再烘干即为多孔硅/碳壳的复合材料；

所述多孔硅/碳壳的复合材料的粒径大小为1～5μm，碳层厚度12～15nm，含碳量为13％；

所述多孔硅/碳壳复合材料，碳层呈现自支撑的壳状结构，其内部硅呈现多孔的结构，碳层和多孔硅的骨架紧密连接，多孔硅外露的孔洞形成了硅和碳壳之间离散的孔隙；

所述多孔硅/碳壳复合材料，其不定形碳峰和石墨化碳峰的比值I_D/I_G为0.91。

3.一种多孔硅/碳壳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

1)将1g沥青溶于100mL四氢呋喃中，然后将硅化镁粉末分散在该溶液中，硅化镁、沥青的质量比为10：1；搅拌均匀后，在80℃下将四氢呋喃完全挥发干，得到硅化镁/沥青的混合物；

2)将步骤1)所得混合物在氮气气氛下热处理，热处理温度为700℃、时间为10h；

3)将步骤2)所得产物进行酸洗处理；酸洗采用过量的稀盐酸进行酸洗，稀盐酸的浓度为2mol/L，清洗后用去离子水清洗5遍，再烘干即为多孔硅/碳壳的复合材料；

所述复合材料颗粒大小为1～5μm，含碳量为17wt％，碳层厚度17～19nm；其不定形碳峰和石墨化碳峰的比值I_D/I_G为0.95。