一种锂离子电池负极材料硅碳复合物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池负极材料硅碳复合物及其制备方法，本发明通过在SiO₂与碳层或碳前驱体层之间引入惰性Al₂O₃避免镁热还原过程中SiC有害副产物的生成，并经过酸洗步骤，得到以多孔硅为核、碳层为壳，且两者间存在空隙的特殊核壳结构的硅碳复合物。本发明的优点在于：硅碳复合物中碳外壳保证了材料的电子导电性，多孔硅的粒径小于临界破碎尺寸、多孔结构和空隙有效的解决了充放电前后的体积膨胀，同时储存了电解液，有利于锂离子扩散，因此所得材料具有良好的循环稳定性和高倍率性能；使用光纤工业副产物SiO₂作为起始产物，制备高性能硅碳复合材料；达到了变废为宝，增加经济效益减少环境污染的目的；本发明工艺简单，加工成本低，适合工业化生产。

主权项

一种锂离子电池负极材料硅碳复合物，其特征在于：（1）所述硅碳复合物为一种包含硅和碳的复合物，其中碳的质量分数为10～50%；（2）所述硅碳复合物的结构是以多孔硅为核、碳层为壳，两者间存在空隙的特殊核壳结构；（3）所述硅碳复合物的多孔硅核由硅纳米颗粒组成，所述硅纳米颗粒的直径为3～50纳米。