?1000°C ;所述热处理的时间优选为3?5小时。
[0026]上述第二种技术方案的步骤4)中，所述有机分子为聚乙烯亚胺，聚乙二醇或聚羧酸类的高分子化合物。
[0027]本发明还提供一种采用上述方法制备的硅碳复合负极材料。其中，硅颗粒可以均匀地分散在碳基体中。
[0028]本发明还提供一种锂离子二次电池，包含如上所述的硅碳复合负极材料。
[0029]为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种硅颗粒均匀分散在碳基体中的硅碳复合材料及其制备方法，并获得了以下效果:
[0030]1).利用萘钠溶液在室温还原SiCl4，得到分散良好的硅颗粒，然后将含有活泼氢原子的高分子有机材料加入到该反应体系中，利用活泼氢原子与硅粒上的C1原子进行反应，使得该有机材料与硅粒紧密结合。之后将体系中萘除去，对材料进行热处理。这样加进去的有机材料经高温碳化，可以紧密地包覆在反应还原而得的纳米硅颗粒周围。
[0031 ] 2).为了得到形貌更佳的材料，可以利用喷雾干燥进行造粒，对喷雾干燥后材料进行包覆，可以进一步降低材料比表面积，提高整个材料的性能。
【附图说明】
[0032]图1:实施例1制备的硅碳复合负极材料的循环容量测试图；
[0033]图2:实施例2制备的硅碳复合负极材料的循环容量测试图；
[0034]图3:实施例2制备的硅碳复合负极材料的SEM图。
【具体实施方式】
[0035]以下的具体实施例对本发明进行了详细的描述，然而本发明并不限制于以下实施例。
[0036]实施例1:
[0037]将95.232g萘溶解在500ml乙二醇二甲醚中，加入20.5356g钠块，溶解成绿黑色溶液。搅拌过夜，然后将30.35gSiCl4加入到上述绿黑色溶液中，剧烈搅拌4小时。随后将溶解了 25.29g聚乙烯缩丁醛的乙二醇二甲醚溶液加入到上述悬浊液中，搅拌2h。减压蒸馏，将乙二醇二甲醚除去，然后加入环己烷将萘除去。得到棕黄色固体。将上述固体以5min的升温速率升到800°C保温5小时，自然降温。取出用蒸馏水洗去产物中的氯化钠，干燥得到最终产品。
[0038]实施例2:
[0039]将95.232g萘溶解在500ml乙二醇二甲醚中，加入20.5356g钠块，溶解成绿黑色溶液。搅拌过夜，然后将30.35gSiC14加入到上述绿黑色溶液中，剧烈搅拌4小时。随后将溶解了 8.56g酚醛树脂的乙二醇二甲醚溶液加入到上述悬浊液中，搅拌2h。减压蒸馏，将乙二醇二甲醚除去，然后加入环己烷将萘除去。得到棕黄色固体。将上述固体以2°C/min的升温速率升到450°C保温5小时，自然降温。取出用蒸馏水洗去产物中的氯化钠，干燥。取上述产品4.0g，和0.4g聚乙烯亚胺一起加入去离子水中，行星球磨1.5小时，喷雾干燥。将所得到的材料在氮气气氛下以5°C /min的速度升温至900°C，保温3小时，自然降温。所制备的材料的SEM图见图3。
[0040]扣式电池制作:分别用实施例1和2制备的锂离子电池硅碳复合负极材料作为活性物质,制作扣式电池,制作步骤如下:
[0041 ] 1.配料和搅拌:按照活性物质:导电剂:PVDF = 8:1:1的比例配制浆料，PVDF采用3%固含量的PVDF溶液，搅拌后得到粘稠状膏状浆为好；
[0042]2.将浆料涂布在铜箔上，制作极片；
[0043]3.极片烘干干燥，直接放到鼓风干燥箱中，120°C烘烤3-4小时，然后放入真空干燥箱烘烤8-14小时；
[0044]4.组装电池:用锂片为负极，采用聚丙烯隔膜，加入电解液，组装成扣式电池。
[0045]采用新威测试柜进行测试，电压量程为0.01-2.0V，倍率为0.3C评价材料的电化学性能。分别用实施例1和2制备的材料制作的锂离子电池测试结果见图1和图2。
【主权项】
1.一种硅碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将萘溶解于有机溶剂中，然后加入Na，搅拌萘钠溶液； 2)向上述制备的萘钠溶液中加入含硅化合物，使含硅化合物还原得到纳米硅的悬浊液； 3)将含有活泼氢的高分子化合物加入到上述制备的纳米硅悬浊液中，反应后除去有机溶剂和萘，然后在惰性气体或氢气保护下400?110(TC进行热处理，最后将热处理后的物质中的NaCl洗去，干燥得到硅碳复合负极材料。2.—种硅碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将萘溶解于有机溶剂中，然后加入Na,搅拌,形成萘钠溶液； 2)向上述制备的萘钠溶液中加入含硅化合物，使含硅化合物还原得到纳米硅的悬浊液； 3)将含有活泼氢的高分子化合物加入到上述制备的纳米硅悬浊液中，反应后除去有机溶剂和萘，然后在惰性气体或氢气中400?900°C处理后，将反应生成的NaCl洗去，干燥； 4)将步骤3)中制备的物质加入去离子水，并且加入0?30wt%的有机分子，进行球磨，然后喷雾干燥，最后在惰性气体或氢气保护下400?110(TC进行热处理得到硅碳复合负极材料。3.根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的有机溶剂可以选自乙二醇二甲醚和四氢呋喃。4.根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述含硅化合物为SiCl4。5.根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述含有活泼氢的高分子化合物可以选自酚醛类树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛和聚丙烯酸中的至少一种。6.根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体选自氮气、氩气和氦气中的至少一种。7.根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为800?1000°C。8.根据权利要求2所述的硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述有机分子为聚乙烯亚胺，聚乙二醇或聚羧酸类的高分子化合物。9.一种根据权利要求1或2所述的硅碳复合负极材料的制备方法所制备的硅碳复合负极材料。10.一种锂离子二次电池，包含根据权利要求9所述的硅碳复合负极材料。
【专利摘要】本发明提供了一种锂离子电池用硅碳复合负极材料及其制备方法。该方法利用萘钠溶液在室温还原硅化合物，得到分散良好的硅颗粒，然后将含有活泼氢原子的高分子有机材料加入到该反应体系中，使得该有机材料与硅粒紧密结合。之后对材料进行热处理，使有机材料经高温碳化，获得碳紧密包覆的纳米硅负极材料。
【IPC分类】H01M4/1393, H01M4/133, C01B31/02, H01M4/38, H01M4/1395, H01M4/134
【公开号】CN105470459
【申请号】CN201410391833
【发明人】刘文娟, 罗建海
【申请人】微宏动力系统（湖州）有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月11日