一种二维硅碳复合材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种二维硅碳复合材料，二维硅碳复合材料呈层状，由多个Si@C层排列组成层状，Si@C颗粒均匀分布形成Si@C层。本发明专利技术还公开了上述二维硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：将纳米硅与碳源水溶液混匀，然后极速冷冻成固体，将固体冷冻干燥，然后碳化，酸洗得到二维硅碳复合材料。本发明专利技术还公开了上述二维硅碳复合材料在负极材料中的应用。本发明专利技术还公开了一种负极材料。本发明专利技术二维硅碳复合材料具有较大的比表面积和孔体积，且其层状结构以及Si@C颗粒的核壳结构相耦合，可以有效缓解充放电过程中硅的体积膨胀，高导电的碳壳还能促进离子/电子的快速转移；本发明专利技术作为电池负极材料使用时，表现出优异的电化学性能。表现出优异的电化学性能。表现出优异的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种二维硅碳复合材料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及硅负极材料
，尤其涉及一种二维硅碳复合材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]硅/碳复合材料可以通过多种方式将硅与碳质材料结合来获得。硅基材料的诸多劣势通过与碳基质的结合可以得到互补，碳材料具有较高的导电性有效增强了硅基材料的电子转移能力，利用碳材料来源广泛，结构可塑性强的优势，可以设计不同结构的硅碳复合材料，来提升结构稳定性和安全性。
[0003]所用碳源包括无定形碳、石墨、碳纳米管、碳纳米片、碳纤维、碳量子点等。硅与碳材料的结合可以有效提高硅负极的导电性和稳定性。二维碳材料在改善锂离子电池硅基负极方面显示出极大地优势，二维碳材料以石墨烯为代表。由于石墨烯具有卓越的电子传导性、高机械性能可以容纳大体积膨胀带来的应力，提高复合材料的电化学性能。但是，石墨烯或者还原石墨烯需要经多道工序才能制得，其制备过程复杂且昂贵。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种二维硅碳复合材料及其制备方法、应用，本专利技术二维硅碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维硅碳复合材料，其特征在于，二维硅碳复合材料呈层状，由多个Si@C层排列组成层状，Si@C颗粒均匀分布形成Si@C层。2.一种如权利要求1所述二维硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将纳米硅与碳源水溶液混匀，然后极速冷冻成固体，将固体冷冻干燥，然后碳化，酸洗得到二维硅碳复合材料。3.根据权利要求2所述二维硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，碳源为磺化萘。4.根据权利要求2或3所述二维硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，纳米硅与碳源的质量比为0.5
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2:1。5.根据权利要求2或3所述二维硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在液氮中极速冷冻。6.根据权利要求2或3所述二维硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，冷冻干燥的温度为
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20℃～
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈蒙蒙，常元钦，黄升政，王如秀，路鹏飞，刘超，江国庆，何慧娟，严烁，王莉，
申请(专利权)人：合肥国轩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：