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专利号: 201911259831X
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,是由富含硅元素的生物质材料作为硅碳源,对其进行酸洗、球磨,预氧化、活化和催化炭化得到活性前驱体粉末,再将活性前驱体粉末与铝/镁粉在低温熔盐体系中进行还原反应得到硅碳复合材料。

2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.以富含硅元素的生物质材料作为硅碳源,经过清洗、干燥、粉碎、酸洗除去金属离子、球磨后得到球磨粉末;

S2.将球磨粉末在空气中煅烧进行预氧化处理,得到预氧化粉末;

S3.将预氧化粉末与活化剂混合,进行水热催化碳化得到活性前驱体粉末;

S4.将活性前驱体粉末与铝/镁粉和氯化铝熔盐研磨混合,在保护气氛下于200~300℃煅烧14~20小时;

S5.经酸洗至pH为中性、干燥后即得到Si-SiOx/C复合材料。

3.根据权利要求1或2所述制备方法,其特征在于,所述铝/镁粉的粒径为200~400目。

4.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于,步骤S2所述煅烧温度为150~250℃,时间为1~2小时。

5.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于,步骤S3所述活化剂为K2CO3、H3PO4、CuCl2和ZnCl2中的一种或几种;所述预氧化粉末与活化剂的质量比为1:2~4;所述水热催化碳化的温度为150~250℃,时间为4~12小时;步骤S4所述活性前驱体粉末、铝/镁粉和氯化铝熔盐的质量比为5:2~3:20~30;所述研磨混合时间为20~30min。

6.根据权利要求1或2所述制备方法,其特征在于,所述生物质材料为甘蔗叶、甘蔗渣、芦苇叶、芦苇絮、粽叶、稻壳中的一种或几种;所述生物质材料的二氧化硅含量为6%~

20%;所述活性前驱体粉末的二氧化硅含量为30~60%。

7.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于,步骤S1所述酸洗为用浓度为1~2mol/L的盐酸在80~95℃下洗8~12小时。

8.根据权利要求1~3任一所述制备方法,其特征在于,步骤S1所述球磨为用玛瑙球在球磨转速为300~500r/min条件下球磨8~12小时;所述生物质材料与玛瑙球的质量比为1:

16~20。

9.根据权利要求1~8任一所述制备方法制备所得硅碳复合材料。

10.权利要求9所述硅碳复合材料在制备锂离子电池中的应用。