一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池

摘要

本发明公开了一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池，该方法包括以下步骤：（1）在硅基材料上设置过渡层，得到过渡层包覆的硅基材料；（2）在过渡层包覆的硅基材料外包覆碳，得到碳-过渡层-硅基复合材料；（3）去掉过渡层，得到硅碳复合材料。上述制备方法通过在硅基材料外设置过渡层，再在过渡层外包覆碳，再去掉硅基材料与碳之间的过渡层得到的硅碳复合材料中的硅基与碳之间具有一定的孔隙。根据硅基材料在嵌锂时理论的微观体积膨胀大小来设置过渡层的厚度，可精确控制硅基与碳之间的孔隙大小，从而有效的减少了硅碳复合材料的体积效应，进一步提高了锂离子电池的循环性能。该硅碳复合材料中的碳提高了该材料的电导率和倍率性能。

主权项

一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在硅基材料上设置过渡层，得到所述过渡层包覆的硅基材料；(2)在所述过渡层包覆的硅基材料外包覆碳，得到碳‑过渡层‑硅基复合材料；(3)去掉所述过渡层，得到硅碳复合材料；所述步骤具体为：(1)在所述硅基材料上沉淀金属碳酸盐过渡层，得到该金属碳酸盐包覆的硅基材料；(2)在所述过渡层金属碳酸盐包覆的硅基材料外包覆所述碳，得到碳‑金属碳酸盐‑硅基复合材料，其中，所述过渡层金属碳酸盐的热分解温度高于所述在所述金属碳酸盐包覆的硅基材料外包覆碳的过程中的温度；(3)使用酸性溶液腐蚀掉所述金属碳酸盐，得到所述硅碳复合材料。