为 2-50m2/go
[0010]本发明方法制备获得的硅-碳复合材料，该材料作为锂离子电池负极材料时，其多孔特性有利于电解液的吸收储存，并给硅材料充放电过程中体积膨胀提供空间，多孔硅尺寸纳米级，亦起到缓解硅颗粒体积效应作用，此外，采用复合导电剂(纤维状+颗粒状)与纳米级多孔硅的孔复合并碳包覆，复合导电剂形成三维导电网络，有利于提高硅的电导率，其还起到连接和支撑作用，有助于缓解充放电带来的体积膨胀应力，因此具有可逆容量高，循环性能好，倍率性能优异的优点。
[0011]与现有技术相比，本发明技术方案有益效果是:
1.原材料来源丰富、价格低廉、工艺简单。
[0012]2.生物源二氧化硅通过金属热反应制备纳米级多孔硅，其作为锂离子电池负极材料时，容量高。
[0013]3.同时采用纤维状、颗粒状导电剂与硅材料复合并碳包覆，由于导电性和机械性能得到改善，具有优异的倍率性能及循环性能。
【附图说明】
[0014]附图1:酸处理后稻壳热重分析(TG)曲线；
附图2:实施例1多孔硅XRD图谱；
附图3:实施例1硅-碳复合材料XRD图谱；
附图4:实施例1多孔硅SEM图谱；
附图5:实施例1硅-碳复合材料SEM图谱；
附图6:实施例1硅-碳复合材料充放电曲线。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
将清洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。称取干燥后稻壳1000g，浸泡于5000mL浓度为12mol/L的盐酸中，浸泡Ih后，用去离子水清洗直至pH为6_7，将酸洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h(酸化后稻壳TG测试见附图1)。将酸化并干燥后稻壳在空气气氛下，900 °C热解2h后，得到二氧化硅白色粉末。准确称取二氧化硅100g、镁粉100g，均勾混合后，在箱式气氛炉里烧结，气氛为5%氢气与95%氩气的混合气体，以10°C /min升温速率加热至900°C，保温5h。将烧结后材料浸泡于100mL浓度为12mol/L的盐酸中，浸泡Ih后，用去离子水清洗直至pH为6-7，100°C条件下真空烘烤12h后得到纳米级多孔硅黄色粉末(XRD测试见附图2，SEM图谱见附图4)。称取7.0g多孔硅、0.4g碳纳米管、1.6g乙炔黑、0.5g聚醚酰亚胺、0.5g鹿糖、去离子水10mL于100mL球磨灌中，球磨转速300r/min，球磨50h后喷雾干燥，在氮气保护下，对喷雾干燥后物质进行高温烧结处理，升温速率10°C /min，烧结温度为1100°C，烧结时间为5h，称取烧结后物质lg，中间相碳微球9g，在V型机中混合4h后得到硅-碳复合材料(复合材料XRD测试见附图3，SEM图谱见附图5)。
[0016]活性材料(制得的复合材料)、导电剂(super P碳黑)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR):去离子水按照质量比80:10:5:5:100，2000r/min速度搅拌4h后，涂覆于20um厚度铜箔上，涂覆厚度50um，经滚压、切片、烘烤后得到电池极片，以锂片作为对电极制作半电池，电池型号为CR2032扣式电池，电解液选为常用的锂离子电池电解液:lmol/L六氟磷酸锂(LiPF6)/碳酸亚乙酯(EC):碳酸二甲酯(DMC):碳酸甲乙酯(EMC)为10:10:80的混合液。
[0017]对制备的电池进行充放电测试，0.2C倍率下恒流充放电，下限电压0.001V，上限电压2.0V。其充放电容量是457mAh/g，首次效率86% (充放电曲线见附图6)。
[0018]实施例2:
将清洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。称取干燥后稻壳1000g，浸泡于5000mL浓度为6mol/L的盐酸中，浸泡3h后，用去离子水清洗直至pH为6_7，将酸洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。将酸化并干燥后稻壳在空气气氛下，700°C热解3h后，得到二氧化硅白色粉末。准确称取二氧化硅100g、镁粉100g，均匀混合后，在箱式气氛炉里烧结，气氛为5%氢气与95%氩气的混合气体，以6°C /min升温速率加热至700°C，保温12ho将烧结后材料浸泡于100mL浓度为6mol/L的盐酸中，浸泡3h后，用去离子水清洗直至pH为6-7，100°C条件下真空烘烤12h后得到纳米级多孔硅黄色粉末。称取5.0g多孔硅、
0.3g碳纳米管、2.7g乙炔黑、1.0g聚醚酰亚胺、1.0g鹿糖、去离子水10mL于100mL球磨灌中，球磨转速300r/min，球磨1h后喷雾干燥，在氮气保护下，对喷雾干燥后物质进行高温烧结处理，升温速率6°C /min,烧结温度为900°C，烧结时间为12h，称取烧结后物质2g，天然石墨9g，在V型机中混合4h后得到硅-碳复合材料。
[0019]其充放电容量分别是432mAh/g，首次效率87% (扣式电池组装及测试同实例I)。
[0020]实施例3:
将清洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。称取干燥后稻壳1000g，浸泡于5000mL浓度为lmol/L的盐酸中，浸泡5h后，用去离子水清洗直至pH为6_7，将酸洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。将酸化并干燥后稻壳在空气气氛下，500°C热解4h后，得到二氧化硅白色粉末。准确称取二氧化硅100g、镁粉100g，均匀混合后，在箱式气氛炉里烧结，气氛为5%氢气与95%氩气的混合气体，以3°C /min升温速率加热至500°C，保温24ho将烧结后材料浸泡于100mL浓度为lmol/L的盐酸中，浸泡4h后，用去离子水清洗直至pH为6-7，100°C条件下真空烘烤12h后得到纳米级多孔硅黄色粉末。称取6.0g多孔硅、
0.3g碳纳米管、2.7g乙炔黑、0.5.0g聚醚酰亚胺、0.5.0g鹿糖、去离子水10mL于100mL球磨灌中，球磨转速300r/min，球磨30h后喷雾干燥，在氮气保护下，对喷雾干燥后物质进行高温烧结处理，升温速率3°C /min,烧结温度为700°C，烧结时间为24h，称取烧结后物质
1.5g，人造石墨8.5g，在V型机中混合4h后得到娃-碳复合材料。
[0021]其充放电容量分别是443mAh/g，首次效率85% (扣式电池组装及测试同实例I)。
[0022]实施例4:
将清洗后的稻壳置于烘箱中，100°C条件下烘烤12h。称取干燥后稻壳1000g，浸泡于5000mL浓度为6mol/L的盐酸中，浸泡3h后，用去离子水清洗直至pH为6_7，将酸洗后的稻壳置于烘箱中，100°c条件下烘烤12h。将酸化并干燥后稻壳在空气气氛下，700°C热解3h后，得到二氧化硅白色粉末。准确称取二氧化硅100g、铝粉100g，均匀混合后，在箱式气氛炉里烧结，气氛为5%氢气与95%氩气的混合气体，以10°C /min升温速率加热至1100°C，保温12h。将烧结后材料浸泡于100mL浓度为6mol/L的盐酸中，浸泡3h后，用去离子水清洗直至pH为6-7，100°C条件下真空烘烤12h后得到纳米级多孔硅黄色粉末。称取7.0g多孔硅、0.4g导电碳纤维、1.6gKS-6、0.5g十二烷基三甲基溴化铵、0.5g沥青、乙醇10mL于100mL球磨灌中，球磨转速300r/min，球磨30h后喷雾干燥，在氮气保护下，对喷雾干燥后物质进行高温烧结处理，升温速率10°C /min，烧结温度为1100°C，烧结时间为5h，称取烧结后物质lg，中间相炭微球9g，在V型机中混合4h后得到硅-碳复合材料。
[0023]其充放电容量分别是465mAh/g，首次