[發明專利]一種原位制備多孔硅碳復合材料的方法

有效

• 申請號: 201910566125.3
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110350168B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 徐剛;陳大瑾;陶傳英;韓高榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;B82Y30/00;H01M10/0525
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 牛世靜

1.一種原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將帶正電荷的聚合物與溶劑混合，得到混合液；

所述帶正電荷的聚合物選自聚乙烯亞胺，重均分子量選自5～15W；

所述溶劑為有機溶劑與水組成的混合溶劑；

所述有機溶劑的選擇需滿足可與水互溶，且與水組成的混合溶劑可同時溶解所述帶正電荷的聚合物；

(2)將硅源與步驟(1)所述的混合液混合，經水解反應完全后得到懸浮液，再經后處理A得到硅碳前驅體；所述硅源選自正硅酸乙酯、偏硅酸乙酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；

(3)將所述硅碳前驅體與鎂粉混合，經鎂熱還原反應得到粗產物，再經后處理B得到所述多孔硅碳復合材料；所述多孔硅碳復合材料的顆粒尺寸為20～60nm。

2.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(1)中：

所述有機溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述混合液的濃度為0.005～0.05g/mL。

4.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溶劑為乙醇與水的混合溶劑；

所述乙醇與水的體積比為10～60：1。

5.根據權利要求1或4所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述混合液的濃度為0.00625～0.03125g/mL。

6.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：

所述硅源與所述混合液的體積比為1：10～50。

7.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：

所述硅源選自正硅酸乙酯；

所述硅源與所述混合液的體積比為1：11～28。

8.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：

所述水解反應的溫度為25℃～70℃

所述后處理A包括離心處理和干燥處理。

9.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(3)中：

所述硅碳前驅體與鎂粉的質量比為0.5～2：1；

所述鎂熱還原反應在保護氣氛下進行，反應溫度為650～750℃。

10.根據權利要求1所述的原位制備多孔硅碳復合材料的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述后處理B，具體為：

將粗產物進行鹽酸洗滌后再進行真空干燥處理。