[发明专利]一种用于二次锂电池的复合材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于二次锂电池的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括：多孔碳基体，以及SiO_x颗粒；0x1.5；

所述SiO_x颗粒均匀分散在多孔碳基体的多孔结构中，SiO_x颗粒尺寸大小为2-80nm，由硅氧烷沉积在所述多孔碳基体上再通过电解方式还原制得；多孔碳基体中的孔径范围为2-100nm；

所述SiO_x颗粒外层的空隙结构的尺寸通过控制对所述硅氧烷的电解过程进行调整，空隙的宽度为1-100nm，所述空隙结构用以缓解所述SiO_x颗粒在所述二次锂电池充放电中的体积效应。

2.根据权利要求1所述的用于二次锂电池的复合材料，其特征在于，所述复合材料的外部还具有碳包覆层；所述碳包覆层的质量占所述复合材料的质量的0-20％。

3.一种上述权利要求1所述的用于二次锂电池的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将液体硅氧烷通过鼓泡的方式在多孔碳上进行气相沉积，使得硅氧烷沉积在所述多孔碳基体的多孔结构中，得到基体A；气体流速为0.1-1L/min，沉积的温度为500-1000℃，沉积的时间为1-10小时；

通过熔盐电解的方法对所述基体A进行熔盐电解，得到电解后的样品；

将所述电解后的样品进行水洗，再将样品置于鼓风干燥箱内干燥，即得到所述用于二次锂电池的复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述液体硅氧烷具体为：三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷以及四乙氧基硅烷中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述通过熔盐电解的方法对所述基体A进行熔盐电解具体包括：

将干燥后的卤盐放入坩埚中，通入气体流速为0.5-2L/min的氩气，以2-10℃/min的升温速率升至800-900℃，保温半小时后放下由分别连接正极和负极的导电丝缠绕并悬于坩埚之上的两个石墨片；其中，所述导电丝，为钼丝、铜丝或者铁丝中的一种，直径为0.2mm-1mm；

在两个石墨片形成的正负电极片之间间距为2-6cm，施加2.5-3.0V的恒定电压进行预电解，预电解时间为1-2小时；

预电解结束后，继续升温至900-1000℃，将负极连接的石墨片取出，将负极连接的导电丝连接到基体A，两极之间间距为2-6cm，在两极之间施加2.2-3.0V的恒定电压，开始进行电解，电解时间为5-20小时。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述水洗具体包括：用超纯水进行超声洗涤3-8次，以去除附着在样品表面的熔盐，并在每次清洗后通过抽滤或离心对脱落的粉末进行去除；

所述将样品置于鼓风干燥箱内干燥具体包括：将样品置于鼓风干燥箱内，50-80℃下进行干燥8-20小时。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在再将样品置于鼓风干燥箱内干燥之后，所述制备方法还包括：对干燥后得到的物料进行表面碳包覆；所述碳包覆具体包括：气相包覆、液相包覆、固相包覆中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述导电丝，为钼丝、铜丝或者铁丝中的一种，直径为0.2-1mm。

9.一种包括上述权利要求1所述的用于二次锂电池的复合材料的负极片。

10.一种包括上述权利要求1所述的用于二次锂电池的复合材料的锂电池。