一种硅碳复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硅碳复合材料及其制备方法。该材料由多孔硅基体、一维碳纳米材料和无定形碳组成，其中一维碳纳米材料为碳纳米管或碳纳米纤维。其制备方法为制备多孔硅基体、负载催化剂前躯体和化学气相沉积。一维碳纳米材料直接生长在多孔硅基体上，并且在一维碳纳米材料和多孔硅基体上包覆有无定形碳。本发明适用于锂离子电池负极材料，不仅容量高，而且具有稳定的循环性能。在300mA/g的电流密度下进行恒流充放电测试，硅碳复合材料表现出1149mAh/g的首次可逆容量，100次循环后的可逆容量为1087mAh/g，容量保持率高达95％。

主权项

一种硅碳复合材料，其特征在于结构组成如下：由多孔硅基体、一维碳纳米材料和无定形碳组成，其中多孔硅基体占10～90wt％，多孔硅基体的颗粒粒径为50nm～20μm，孔径为2～150nm，孔容为0.1～1.5cm3/g，比表面积为30～300m2/g；一维碳纳米材料占1～60wt％，一维碳纳米材料为碳纳米管或碳纳米纤维，直径为2～200nm，长度为10nm～200μm，一维碳纳米材料直接生长在多孔硅基体上，有一端或两端与多孔硅基体结合；无定形碳占1～30wt％，无定形碳包覆在一维碳纳米材料和多孔硅基体表面，无定形碳的厚度为1～40nm。