[发明专利]一种硅碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅碳复合材料，其特征在于：呈核壳结构，内核为纳米硅、碳纳米管、石墨烯及多孔碳组成，外壳为由内向外依次为多孔无定形碳和无定形碳构成的双层结构，以复合材料质量百分比100%计，外壳的质量百分比为1-12%。

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于：所述内核的纳米硅：碳纳米管：石墨烯：多孔碳质量比=30-60：1-5：1-5：30-70。

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于：所述外壳的多孔无定形碳：无定形碳质量比=1-10：1。

4.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1：按沥青焦：纳米硅：碳纳米管导电液：石墨烯导电液质量比=100：（100-200）：（20-100）：（20-100），将100份沥青焦添加到500份有机溶剂中分散均匀后，添加纳米硅、碳纳米管导电液、石墨烯导电液，然后加到高速球磨机中在转速为10m/s条件下研磨24h后，进风温度280-350℃、出风温度60-100℃、蒸发量1-5kg/h喷雾干燥0.5-2h，在温度为600-800℃碳化1-6h，得到前驱体材料；

S2: 按前驱体材料：树脂=100:1-10，将前驱体材料添加到0.2wt%-2wt含有树脂的有机溶剂中，在温度为200-500℃二次碳化1-6h，粉碎到粒度为5-30µm后转移到管式炉中，通入碳源气体，温度为700-1000℃沉积1-6h，粉碎到粒度为3-15µm，得到硅碳复合材料。

5.如权利要求4所述的一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中沥青焦参数为，挥发分≥30wt%，灰分含量＜0.3wt％，Fe元素含量＜15ppm，真密度为1.9-2.2g/cm³，孔隙率＜40％；有机溶剂为喹啉、异喹啉或2-甲基喹啉中的一种。

6.如权利要求4所述的一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤S2中有机溶剂为二甲苯、甲苯或氯仿中的一种。

7.如权利要求4所述的一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中碳源为甲烷、乙烷或乙烯中的一种。