[发明专利]一种多孔硅复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔硅复合负极材料，其特征在于，包括多孔硅基体、复合在所述多孔硅基体表面的第一导电材料层，以及复合在所述第一导电材料层表面的纳米硅基材料。

2.根据权利要求1所述的多孔硅复合负极材料，其特征在于，还包括复合在所述纳米硅基材料表面的第二导电材料外层。

3.根据权利要求2所述的多孔硅复合负极材料，其特征在于，所述多孔硅基体为多孔硅颗粒；

所述纳米硅基材料包括纳米硅颗粒和纳米导电材料的混合物、纳米含氧硅颗粒和纳米导电材料的混合物和纳米硅颗粒中的一种或多种；

所述纳米硅基材料与所述多孔硅基体的质量比为（1~2）：（3~12）。

4.根据权利要求2所述的多孔硅复合负极材料，其特征在于，所述第一导电材料包括导电碳材料、导电碳材料和合金材料的混合物或合金材料；

所述第一导电材料与所述多孔硅基体的质量比为1：（3~12）；

所述第二导电材料包括导电碳材料、导电碳材料和合金材料的混合物或合金材料；所述第二导电材料与所述多孔硅基体的质量比为1：（3~12）；

所述合金材料包括金属元素合金和/或金属元素与非金属元素合金。

5.根据权利要求4所述的多孔硅复合负极材料，其特征在于，所述导电碳材料包括石墨烯、碳纳米管、碳纳米线、碳纤维、导电石墨、裂解碳和导电炭黑中的一种或多种。

6.一种多孔硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用第一导电材料前驱体对多孔硅基体进行包覆，然后在400~1600℃处理5~10小时，得到第一前驱体；

所述第一导电材料前驱体包括导电碳材料前驱体、导电碳材料前驱体和合金材料前驱体的混合物或合金材料前驱体；

所述包覆包括乳化包覆、液相包覆、气相包覆或固相包覆；

（2）将第一前驱体与纳米硅基原料进行复合，然后在400~1600℃处理5~10小时，得到多孔硅复合负极材料；

所述纳米硅基原料包括硅源，或硅源和其他原料的混合物；所述其他原料包括纳米导电材料和/或导电碳材料前驱体；

所述复合包括乳化复合、液相复合、气相复合或固相复合。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，对所述多孔硅复合负极材料再次进行包覆处理；

所述再次进行包覆处理具体为：采用第二导电材料前驱体对多孔硅复合负极材料进行包覆，然后在400~1500℃处理5~10小时；

所述第二导电材料前驱体包括导电碳材料前驱体、导电碳材料前驱体和合金材料前驱体的混合物或合金材料前驱体；

所述包覆包括乳化包覆、液相包覆、气相包覆或固相包覆；

所述多孔硅复合负极材料与第二导电材料前驱体的质量比为（5~10）：1。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述导电碳材料前驱体包括蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛、甲烷和乙烯中的一种或多种；

所述合金材料前驱体包括铁盐、铝盐、锡盐、铜盐、钛盐、三氧化二铝、二氧化锡、二氧化钛和氧化铜中的一种或多种；

所述硅源包括SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、SiCl₄、SiHCl₃、Si₂Cl₆、SiH₂Cl₂和SiH₃Cl中的一种或多种。