[發明專利]一種硅碳復合微球的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 201010241954.3
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101944596A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 郭玉國;殷雅俠;萬立駿
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/38
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一種制備硅碳復合微球的方法，包括以下步驟：

1)將含有硅源、碳源的溶液進行噴霧干燥，得到顆粒；其中，所述碳源為含碳的高分子聚合物；

2)將所述顆粒在非氧化性氣氛下進行燒結，得到所述硅碳復合微球。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述硅源選自下述至少一種：硅量子點、硅粉和一氧化硅。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述碳源為含碳的合成高分子聚合物和/或天然高分子聚合物；所述合成高分子聚合物優選為下述物質中的至少一種：酚醛樹脂、聚偏二氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯腈；所述天然高分子聚合物優選為下述物質中的至少一種：葡聚糖、淀粉、明膠、殼聚糖、羧甲基纖維素鈉和海藻酸。

4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述硅源與碳源的質量比為(0.1～20)∶(1～50)；所述溶液中硅源與碳源的質量濃度之和為1～50％。

5.根據權利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：步驟1)中所述噴霧干燥的條件為：進口溫度為120～200℃，優選150～180℃；出口溫度為105～150℃，優選105～120℃。

6.根據權利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：步驟2)中所述非氧化性氣氛由下述至少一種氣體提供：氮氣、氬氣、氫氣、氦氣和二氧化碳；

步驟2)中所述燒結的條件為：由室溫升至燒結溫度300～1000℃，保持所述燒結溫度1～30h，冷卻至室溫；升溫速率為1～20℃/min。

7.權利要求1-6中任一所述方法制備得到的硅碳復合微球。

8.權利要求7所述的硅碳復合微球作為電池電極材料的應用，特別是作為鋰離子電池負極材料的應用。

9.一種能量存儲元件，其特征在于：含有權利要求7所述的硅碳復合微球。

10.一種便攜式電子設備，其特征在于：使用權利要求9所述的能量存儲元件。