[發明專利]一種硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710846271.2
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107658452B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 朱麗麗;楊茂萍;王輝
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;H01M4/88;H01M4/90;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞;翟攀攀

1.一種硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料，其特征在于，包括硅納米粒子、碳納米管和碳氧化硅顆粒，碳納米管和硅納米粒子分散混合形成三維網絡導電骨架，碳氧化硅顆粒包覆三維網絡導電骨架。

2.根據權利要求1所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料，其特征在于，所述硅納米粒子的平均粒徑為10-100nm。

3.根據權利要求1所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料，其特征在于，所述碳納米管為單壁碳納米管或多壁碳納米管，所述單壁碳納米管的平均直徑為0.8-2nm，長度為5-200μm；所述多壁碳納米管的平均直徑為5-20nm，長度為5-200μm。

4.根據權利要求1所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料，其特征在于，所述碳氧化硅顆粒的平均直徑為1.5-4.5μm。

5.根據權利要求1所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料，其特征在于，所述碳氧化硅顆粒與硅納米粒子的質量比為1：1-10；所述復合材料中碳納米管的質量百分含量為10-30%。

6.一種基于權利要求1-5任一所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將硅納米粒子和碳納米管加入到有機硅樹脂乳液中，超聲攪拌分散，得到混合液；

（2）在惰性氣氛條件下，將混合液進行熱裂解處理，得粉體；

（3）將粉體進行球磨，即得硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料固體顆粒。

7.根據權利要求6所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，將硅納米粒子和碳納米管加入到有機硅樹脂乳液中，超聲攪拌5-30min，得到混合液，每10g混合液中含有0.5-0.8g硅納米粒子，含0.1-0.3g碳納米管；所述步驟（2）中，在惰性氣氛條件下，將混合液在600-1000℃下熱裂解4-8h；所述步驟（3）中，將粉體進行球磨，球磨轉速為500-1000r/min，球磨2-5次，每次10-30min，每次冷卻10-30min。

8.根據權利要求7所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料的制備方法，其特征在于，所述有機硅樹脂乳液是以甲基三氯硅烷，二甲基二氯硅烷，苯基三氯硅烷，二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷中的一種或多種為原料制備的有機硅樹脂乳液。

9.一種如權利要求1-8任一所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料在鋰離子電池負極材料方面的應用。

10.一種如權利要求1-8任一所述的硅/碳納米管/碳氧化硅復合材料在燃料電池用催化劑材料方面的應用。