硅基負極復合材料及其制備方法與應用

權利要求 1.一種硅基負極復合材料，其特征在于，所述硅基負極復合材料從內向外依次包括內核、中間層和復合包覆層，所述內核為由多孔炭和沉積在所述多孔炭?jì)炔靠紫吨械募{米非晶硅組成的多孔硅碳材料，所述中間層為無(wú)定型碳層，所述復合包覆層包括金屬氧化物和固態(tài)電解質(zhì)。 2.根據權利要求1所述的硅基負極復合材料，其特征在于，所述復合包覆層中，所述金屬氧化物為氧化鋁或氧化鈦，所述固態(tài)電解質(zhì)包括硅酸鋰、偏鋁酸鋰、鈦酸鋰和磷酸鋰中的一種或幾種。 3.根據權利要求1所述的硅基負極復合材料，其特征在于，所述無(wú)定型碳層的厚度為10~15nm;所述復合包覆層包括氧化鋁和偏鋁酸鋰，所述復合包覆層的厚度為1~4nm。 4.一種如權利要求3所述的硅基負極復合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟： S1、采用化學(xué)氣相法將多孔炭與硅烷制得多孔硅碳材料; S2、在所述多孔硅碳材料表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，得到包覆碳層的多孔硅碳; S3、將所述包覆碳層的多孔硅碳分散在溶劑中，加入異丙醇鋁和醋酸鋰后，經(jīng)加熱對所述包覆碳層的多孔硅碳的表面進(jìn)行液相包覆，在惰性氣氛中煅燒以形成包含氧化鋁和偏鋁酸鋰的復合包覆層，得到所述硅基負極復合材料。 5.根據權利要求4所述的硅基負極復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述采用化學(xué)氣相法將多孔炭與硅烷制得多孔硅碳材料的步驟，包括：將所述多孔炭置于化學(xué)氣相沉積爐中，通入惰性氣體后，升溫至400~700℃后，通入硅烷氣體，使納米非晶硅沉積在所述多孔炭?jì)炔靠紫吨?，得到所述多孔硅碳材? 其中，所述多孔炭包括樹(shù)脂多孔炭、生物多孔炭、石油基多孔炭和煤基多孔炭中的一種或多種;所述硅烷氣體為甲硅烷或乙硅烷;所述惰性氣體為氮氣或氬氣。 6.根據權利要求4所述的硅基負極復合材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，在所述多孔硅碳材料表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，得到包覆碳層的多孔硅碳的步驟，包括：將所述多孔硅碳材料置于化學(xué)氣相沉積爐中，以1~20L/min的速率通入惰性氣體，升溫至500~800℃，再以1~10L/min的速率通入乙炔氣體，通氣時(shí)間為50~500min，得到所述的包覆碳層的多孔硅碳; 其中，所述惰性氣體為氮氣或氬氣。 7.