[發明專利]一種多孔納米硅碳復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710560159.2
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN109244378A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 程君;劉祥;侯小賀
• 申請（專利權）人: 力信（江蘇）能源科技有限責任公司;南京工業大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多孔納米硅碳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)把粒徑在5～100nm的硅顆粒50～1000g，放到熱處理設備中，升溫至氣相沉積溫度650～1650℃；

(2)開始通入氣態碳源，持續時間為1～10h，流量0.1-20L/min；

(3)反應停止，自然冷卻降溫至室溫，即得到碳包覆的納米硅；

(4)將碳包覆的納米硅、金屬氧化物和碳材料混合，其中碳包覆的納米硅的重量占比為2～35％，金屬氧化物的重量占比為2～85％，其余為碳材料。將三者混合物放置到熱處理設備中燒結，通氮氣或惰性氣體保護，燒結溫度為500～1650℃，燒結時間為2～36h，自然冷卻降溫至室溫，得到多孔納米硅碳復合材料的前驅體；

(5)將前驅體用0.5～10mol/L的酸溶液進行洗滌，然后用去離子水進行洗滌，干燥后即得到多孔納米硅碳復合材料；

所述氣態碳源為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、醚類的一種或兩種以上的組合物；

所述金屬氧化物為：三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、三氧化二鐵、氧化鋅、氧化銅的一種或兩種以上的組合物；

所述碳材料為：天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、碳納米管、石墨烯、碳纖維中的一種或兩種以上的組合物；

所述酸溶液為：硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、氫氟酸溶液的一種或兩種以上的組合物。

2.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述所述熱處理設備為：管式爐、箱式爐、板式爐或高溫旋轉爐。

3.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述氣相沉積溫度為750～1400℃。

4.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述氣態碳源為乙炔。

5.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述酸溶液濃度為3～9mol/L。

6.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述碳包覆的納米硅的重量占比為5～20％，金屬氧化物的重量占比為30～60％，其余為碳材料。

7.根據權利要求書1所述多孔納米硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述燒結溫度為500～1250℃。