[发明专利]一种硅碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含碳有机物溶于有机溶剂中，配制有机溶液，将硅颗粒和所述有机溶液混合后进行固化，得到硅-含碳有机物，所述含碳有机物中碳的质量分数高于50％；

在惰性气体保护下，将所述硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅颗粒采用如下方法制备得到：

将含硅生物质原料经过酸洗处理后，进行煅烧反应，得到硅前驱体；

在惰性气体保护下，将所述硅前驱体与镁粉进行镁热反应，得到所述硅颗粒。

3.根据权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅前驱体和所述镁粉的摩尔比为1：0.9-1.2，所述镁热反应的温度为600-900℃，所述镁热反应的时间为1-5h。

4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述含碳有机物为常温下呈半固态或液态的树脂类，且所述树脂类在加入固化剂后固化。

5.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇，制备所述硅-含碳有机物包括：将所述硅颗粒和所述有机溶液混合后，搅拌直至所述乙醇完全挥发，再加入固化剂进行固化，得到所述硅-含碳有机物，所述硅颗粒和所述含碳有机物中碳的质量比为1：1-10。

6.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化反应的温度为600-900℃，所述碳化反应的时间为1-5h。

7.一种硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料采用如上权利要求1-6任一项所述的硅碳复合材料的制备方法制备得到，所述硅碳复合材料为硅颗粒和无定型碳交联形成的二次颗粒，且所述无定型碳形成外壳和内部的骨架，所述硅颗粒嵌在所述无定型碳中。

8.根据权利要求7所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料的粒径为5-15μm。

9.根据权利要求7所述的硅碳复合材料，其特征在于：所述硅颗粒的粒径为20-50nm，所述硅颗粒和所述无定形碳的质量比为1：1-10。

10.一种锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括负极活性材料、导电剂和粘结剂，其特征在于，所述负极活性材料采用如权利要求1-6任一项所述的硅碳复合材料的制备方法得到的硅碳复合材料。