【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二次电池材料制备领域，具体来说涉及一种多孔硅碳复合材料，同时还涉及该多孔硅碳复合材料的制备方法。
技术介绍
1、目前的硅基材料主要分为硅氧材料及硅碳材料，硅碳材料分为砂磨法硅碳及硅烷裂解法硅碳，硅烷裂解法硅碳材料以其比容量高、膨胀低、循环性能好等优点而成为高能量密度锂离子电池的主要材料。但是由于硅烷裂解法硅碳所用的多孔碳材料存在比表面积高、电子导电率差及其孔径分布不均匀，造成其材料的快充性能偏差。改善硅碳材料快充性能措施主要通过物理掺杂金属或非金属材料提升多孔碳材料的电子导电率，但是存在一致性差及掺杂材料容易造成多孔碳的孔容降低，并降低纳米硅的沉积量从而降低比容量，同时采用传统的高孔容多孔碳会造成材料的抗压强度小，导致材料使用过程中压实密度的应用受限。为解决这些问题，专利申请号202311025471.3公开了一种树脂多孔硅碳负极材料及其制备方法与锂离子电池，制备方法包括如下步骤：将硬化树脂升温至600-900℃，实现树脂多孔化，之后通入硅烷气体，升温至400-500℃，使硅烷裂解；之后与硬化树脂混合，得到树脂多孔硅碳前驱体之后升温到1000-1500℃，得到树脂多孔硅碳负极材料。该方法所得材料的比容量虽然得到提升，但是功率性能偏差，孔容小，膨胀大，不利于循环性能的提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述缺点而提供的一种能提升电子导电率，改善倍率性能及首次效率的多孔硅碳复合材料。
2、本专利技术的另一目的在于提供该多孔硅碳复合材料的制备方法。
3、本专利技术的一种多孔硅碳复合材料，呈现核壳结构，内核为锂掺杂多孔硅碳，外壳为无定形碳组成；按照复合材料质量比100％计算，外壳的质量比1-5wt％。
4、本专利技术的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
5、步骤s1:按照质量比硬脂酸锂：泡沫镍：液态硅烷：苯胺：氧化剂溶液＝1-5：500：100：50-150：20-50，将硬脂酸锂添加到苯溶液中配置成1-5wt％的溶液，添加泡沫镍分散均匀，再添加液态硅烷，苯胺分散均匀，之后添加氧化剂溶液，在温度为25-80℃反应2-12h,过滤，所得滤渣添加到5wt％的稀硝酸溶液中浸泡24-48h，过滤，所得滤渣转移到管式炉中，在温度为1000-1400℃碳化1-6h，得到锂硅掺杂多孔碳；
6、步骤s2:将锂硅掺杂多孔碳转移到管式炉中，通入惰性气体排出管内空气，在温度400-600℃，压强2-10mpa，硅烷气体流量100-500ml/min沉积30-300min，停止通入硅烷气体改通碳源气体，并升温到500-900℃，在气体流量50-200ml/min沉积1-6h，得到多孔硅碳复合材料。
7、上述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤s1中所述的液态硅烷为十四烷烃、十五烷烃、十六烷烃、十七烷烃或十八烷烃中的至少一种。
8、上述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤s1中所述的氧化剂溶液为双氧水、三氯化铁或过硫酸铵中的一种，浓度10-30wt％。
9、上述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤s2中所述的硅烷为四氢硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、二甲基氯硅烷或乙硅烷中的一种；碳源气体为甲烷、乙烷、乙烯或乙炔中的一种。
10、本专利技术与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本专利技术通过化学法在泡沫镍模板中沉积苯胺通过与氧化剂反应生成的聚苯胺，硅烷及其硬脂酸锂，酸洗去除泡沫镍，碳化，得到锂硅掺杂多孔碳，具有孔径大、孔容高，电子导电率高等特性；高的孔容可以提升硅烷裂解法纳米硅的沉积量提升比容量及其降低膨胀。通过气相沉积法在其外层沉积无定形碳，提升材料的电子导电率，改善倍率性能及首次效率。
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1.一种多孔硅碳复合材料，呈现核壳结构，内核为锂掺杂多孔硅碳，外壳为无定形碳组成；按照复合材料质量比100%计算，外壳的质量比1-5wt%。
2.一种多孔硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤S1中所述的液态硅烷为十四烷烃、十五烷烃、十六烷烃、十七烷烃或十八烷烃中的至少一种。
4.如权利要求2所述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤S1中所述的氧化剂溶液为双氧水、三氯化铁或过硫酸铵中的一种，浓度10-30wt%。
5.如权利要求2所述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤S2中所述的硅烷为四氢硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、二甲基氯硅烷或乙硅烷中的一种；碳源气体为甲烷、乙烷、乙烯或乙炔中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种多孔硅碳复合材料，呈现核壳结构，内核为锂掺杂多孔硅碳，外壳为无定形碳组成；按照复合材料质量比100%计算，外壳的质量比1-5wt%。
2.一种多孔硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其中步骤s1中所述的液态硅烷为十四烷烃、十五烷烃、十六烷烃、十七烷烃或十八烷烃中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡文良，胡海平，胡海军，孙俊，高专，查显艳，李小慢，李昌鲲，
申请(专利权)人：晖阳贵州新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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