一种硅碳复合负极材料的制备方法及储锂应用与流程

技术特征：
1.一种硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.碳源前驱体球磨1～5h，球/固质量比为10～20:1，转速为200～1000r/min，制得粉末碳源，酸洗时浸出温度15～25℃，浸出时间3～12h，浸出液体积与粉末碳源质量比为20～200ml:1g，搅拌速度为100～500r/min；酸洗后的碳源用去离子水水洗至中性，50～100℃真空干燥3～12h，得预处理后的碳材料；b.硅源前驱体进行球磨，球/固质量比为10～20:1，球磨后的废料硅进行酸洗，浸出温度15～25℃，浸出时间3～12h，浸出液体积与切割废料质量比为20～200ml:1g，搅拌速度为100～500r/min；将酸洗水洗后的废料硅干燥研磨，得到的粉末在惰性气氛中500～900℃煅烧1～5h，得预处理后的硅粉；c.预处理后的碳材料、硅粉及去离子水按1mg:1～10mg:0.1～0.5ml，超声20～50min混合均匀，移入反应釜中150～200℃水热反应6～12h，冷却至室温水洗、离心后，沉淀烘干、研磨后，在惰性气氛中从室温升温至500～900℃煅烧1～5h，即得。2.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤a中所述碳源前驱体为生物质碳源。3.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤a中所述碳源前驱体为蚕砂。4.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤b中所述硅源前驱体为晶硅切割废料硅。5.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤a或b中所述的酸洗液为质量分数5～15％的盐酸或硝酸。6.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤b或c中所述惰性气体为氩气或氮气。7.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤c中所述在惰性气氛中从室温升温至700℃煅烧2h。8.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤b或c中所述煅烧，所用设备为管式炉或箱式炉，升温速率为2～15℃
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min-1
。9.根据权利要求1-8任一所述制备方法制得的硅碳复合负极材料。10.一种如权利要求8所述硅碳复合负极材料的应用，其特征在于：将其应用于锂离子电池负极材料。

技术总结
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种硅碳复合负极材料的制备方法，包括：将蚕砂、废料硅粉分别球磨，与酸溶液按比例混合超声搅拌、离心烘干后，将废料硅煅烧；预处理后的碳材料、硅粉及去离子水按1mg:1～10mg:0.1～0.5mL，超声20～50min，移入反应釜中150～200℃水热反应6～12h，冷却至室温水洗、离心后，沉淀烘干、研磨后，在惰性气氛500～900℃煅烧1～5h即得。本发明采用废料硅和蚕砂以水热法将硅碳前驱体复合制备成负极材料，无需掺杂，反应条件简单，使用的材料价格便宜，无毒无害，合成的负极电极材料具有较高的可逆比容量、倍率性能、循环性能和长循环寿命，有利于满足实际需求。求。求。


技术研发人员：吉恒松 李珺 连加彪 李升 王娟
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/3/15