[發明專利]硅碳復合材料及其制備方法在審
| 申請號： | 201810377023.2 | 申請日： | 2018-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN108598420A | 公開（公告）日： | 2018-09-28 |
| 發明（設計）人： | 尹周瀾;李廣超;郭華軍;李新海;王志興;彭偉佳;王接喜;彭文杰;胡啟陽 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210 | 代理人： | 羅莎 |
| 地址： | 410000*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 硅碳復合材料 量子點 制備 惰性氣體氛圍 電化學性能 量子點溶液 納米硅溶液 超聲混合 改善材料 高溫煅燒 硅基材料 均勻包覆 熱解產物 碳源溶液 體積膨脹 無水乙醇 物料研磨 循環過程 有效緩解 蒸發溶劑 制備過程 有機物 石墨 分散性 固含量 納米硅 石墨烯 用溶劑 超聲 漿料 煅燒 加熱 | ||
1.一種硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：
1）將納米硅、碳源、量子點分別用溶劑經超聲進行分散，待用；
2）將分散好的納米硅溶液、碳源溶液分別加入到量子點溶液中，超聲混合后蒸發溶劑，獲得固含量在90~97%的漿料，真空干燥后待用；
3）將步驟2）所得物料研磨后，在惰性氣體氛圍中加熱煅燒，得到硅碳復合材料。
2.根據權利要求1所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述超聲的頻率為50Hz，超聲的時間為5~20min，所述溶劑為無水乙醇或水；
所述量子點包括碳量子點、石墨烯量子點或二者的結合；
所述碳源包括石墨或有機物；
所述有機物包括蔗糖、葡萄糖、檸檬酸、果糖、淀粉、酚醛樹脂和瀝青中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述納米硅溶液的制備過程如下：將納米硅分散在無水乙醇或水中，加入分散劑后經超聲分散，制得納米硅溶液；
所述碳源溶液的制備過程如下：將碳源溶于無水乙醇中，經超聲分散，制得碳源溶液；
所述量子點溶液的制備過程如下：將量子點溶于無水乙醇，經超聲分散，制得量子點溶液。
4.根據權利要求3所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述分散劑包括聚乙烯吡咯烷酮，所述分散劑用量為納米硅重量的5~20%。
5.根據權利要求1所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述納米硅、碳源和量子點的質量比為1：2~20：1~15。
6.根據權利要求1所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，所述超聲的頻率為50Hz，超聲的時間為5~20min;
所述溶劑蒸發的溫度為70~90℃；
所述真空干燥的溫度為70~100℃，干燥時間為10~15h。
7.根據權利要求1所述的硅碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3）中，所述惰性氣體包括氮氣或氬氣；
所述加熱過程升溫速率為1~10 ℃.min-1；
所述煅燒的溫度為200~1000℃；
所述煅燒的時間為1~5h。
8.一種硅碳復合材料，其特征在于，通過權利要求1~7任一所述的方法制備得到。
9.一種電池負極，其特征在于，包括以權利要求8所述的硅碳復合材料為原料制備。
10.一種電池，其特征在于，包括權利要求9所述的電池負極。
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