CN108899495A - 锂离子电池硅氧碳基负极材料及其制备方法 - Google Patents

锂离子电池硅氧碳基负极材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

锂离子电池硅氧碳基负极材料及其制备方法，它涉及锂离子电池负极材料及其制法。它是要解决现有的SiOC负极材料容量低、循环性能差的技术问题。本发明的负极材料是硅氧碳纳米颗粒或硅‑硅氧碳复合纳米颗粒。制法：把有机硅烷加入到碱液中反应得到微球乳液，再破乳，离心分离出聚倍半硅氧烷微球；将中空SiO2纳米带与微球混合后高温热解，再去除SiO2，得到硅氧碳纳米颗粒；它的首次放电容量1500～1550mAh/g，循环100次后容量保有率60％。将纳米硅粉与微球混合后高温热解，得到硅‑硅氧碳复合纳米颗粒。它的首次放电容量1000～1500mAh/g，循环100次后容量保有率85％。均可用于锂离子二次电池领域。

Description

锂离子电池硅氧碳基负极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池负极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子二次电池由于循环稳定性能好，能量密度高，原料五毒无污染等特点，已逐渐发展成为二次电池的市场的主体。锂离子电池的负极材料对电池的循环稳定性和容量影响巨大。硅可以和锂形成二元合金，且具有很高的理论容量(4200mAh/g)而成为具有前景的锂电池负极材料，同时，硅还具有低的脱嵌锂电压平台(低于0.5V vs Li/Li+)，与电解液反应活性低及在地壳中储量丰富、价格低廉的优点，但是硅负极材料在合金化过程中的体积膨胀高达300％，单独使用极易从集流体上剥离脱落，造成极片露箔引起电化学腐蚀和短路等现象，影响电池的安全性和使用寿命；同时硅材料巨大体积膨胀会使得硅负极材料无法形成稳定的SEI膜，在充放电过程中SEI膜不断的破碎建立，加剧锂离子的消耗，最终影响电池性能。
SiOC复合材料嵌锂活性位点多，结构稳定，制备工艺简单，成本低廉，是一种极具应用前景的锂离子电池负极材料。公开号为CN1042416191A的中国专利中公开了一种锂离子电池用硅合金基负极材料，该材料是由多孔的硅氧碳骨架结构及填充在基体中的尺寸低于10微米的硅合金组成，但是该材料的容量仅为490～710mAh/g，而且循环性能也较差。
发明内容
本发明是要解决现有的锂离子电池的Si负极材料循环性能差、SiOC负极材料容量低、循环性能差的技术问题，而提供锂离子电池硅氧碳基负极材料及其制备方法。
本发明的锂离子电池硅氧碳基负极材料是硅氧碳纳米颗粒或硅-硅氧碳复合纳米颗粒，纳米颗粒的粒径为100～150nm。
上述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(2～10)：100称取中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球并放于石英舟中，混匀后将石英舟放入炉中，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到中空SiO2-硅氧碳复合材料；再用氢氟酸溶液洗涤去除去中空SiO2纳米带，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料，该材料为硅氧碳纳米级颗粒。
上述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(0.1～0.5)：5称取纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球，混匀后置于石英舟中，将石英舟放入管式炉，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料；该材料是硅-硅氧碳复合纳米颗粒。
本发明以有机硅烷作硅源，先通过微乳液法一步合成聚倍半硅氧烷微球作为硅氧碳基复合负极材料的前驱体，然后以中空SiO2纳米带或纳米Si粉做为模板剂进行热解，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料。
利用中空SiO2纳米带作模版剂可以阻止聚倍半硅氧烷微球在高温热处理过程中的自烧结成块体材料，最终得到硅氧碳纳米级颗粒，这种以中空SiO2纳米带作模版剂得到的纳米硅氧碳基负极材料的首次放电容量为1500～1550mAh/g，充电容量为1020～1050mAh/g，库伦效率为68～70％。循环100次后可逆容量稳定在600mAh/g左右，库伦效率接近100％，容量保有率为60％。
利用纳米Si粉掺杂也能起到类似中空SiO2抑制聚倍半硅氧烷微球自烧结的作用，得到硅-硅氧碳复合纳米颗粒。这种Si粉掺杂方式，在高温处理的过程中，SiOC纳米簇桥连Si粉，进一步提升硅-硅氧碳复合纳米颗粒的结构稳定性，同时纳米Si粉可以进一步提升硅-硅氧碳复合纳米颗粒的可逆容量。本发明的硅-硅氧碳复合纳米颗粒型硅氧碳基负极材料的首次放电容量为1000～1500mAh/g，充电容量为600～1000mAh/g，库伦效率接近70％。初始可逆容量为400～800mAh/g，循环100次后可逆容量为300～700mAh/g，库伦效率接近100％，容量保有率约为85％。
本发明的锂离子电池硅氧碳基复合负极材料可用于锂离子二次电池领域。
附图说明
图1是试验1步骤二得到的聚倍半硅氧烷微球的扫描电镜照片；
图2是试验1得到的硅氧碳纳米级颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片；
图3是试验1得到的硅氧碳纳米级颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的XRD谱图；
图4是试验1得到的硅氧碳纳米级颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的循环性能曲线图；
图5是试验2得到的硅-硅氧碳复合颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片；
图6是试验2得到的硅-硅氧碳复合颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的XRD谱图；
图7是试验2得到的硅-硅氧碳复合颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的循环性能曲线图；
图8是试验3得到的硅-硅氧碳复合颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片；
图9是试验4得到的块体硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片；
图10是试验4得到的块体硅氧碳基负极材料的循环性能曲线图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的锂离子电池硅氧碳基负极材料是硅氧碳纳米颗粒或硅-硅氧碳复合纳米颗粒，纳米颗粒的粒径为100～150nm。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的硅氧碳纳米颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(2～10)：100称取中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球并放于石英舟中，混匀后将石英舟放入炉中，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到中空SiO2-硅氧碳复合材料；再用氢氟酸溶液洗涤去除去中空SiO2纳米带，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料，该材料为硅氧碳纳米级颗粒。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是步骤一中NaOH溶液浓度为0.01～0.5mol/L；其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不同的是步骤一中NaOH溶液浓度为0.025mol/L；其它与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是步骤一中有机硅烷R1Si(OR2)3与混合液的体积比为(1～10):100；其它与具体实施方式二至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是步骤二中悬浊液离心分离的转速为3000～4000r/min，离心时间为1～5min；其它与具体实施方式二至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六不同的是步骤三中所述的中空SiO2纳米带的制备方法，按以下步骤进行：将1mL浓度为6mol/L的氨水溶液、5mL正硅酸乙酯、50mL乙醇和3mL去离子水混合均匀后，得到混合溶液；向混合溶液中加入0.41gCuO纳米线作模板剂，常温反应5h后，得到CuO/SiO2复合物，在转速为3000r/min的条件下离心分离2min，将固相物用体积百分浓度为5％的HF洗去CuO模板剂，再去离子水洗涤，干燥，得到中空SiO2纳米带。其它与具体实施方式二至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七之一不同的是步骤三中升温速率为5～6℃/min。其它与具体实施方式二至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二至八之一不同的是步骤三中用氢氟酸溶液洗涤去除去中空SiO2纳米带是用浓度为5％～6％的HF浸泡6～10h；其它与具体实施方式二至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式的硅-硅氧碳复合纳米颗粒型锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(0.1～0.5)：5称取纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球，混匀后置于石英舟中，将石英舟放入管式炉，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料；该材料是硅-硅氧碳复合纳米颗粒。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是步骤一中NaOH溶液浓度为0.01～0.5mol/L；其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十或十一不同的是步骤一中NaOH溶液浓度为0.025mol/L；其它与具体实施方式十或十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十至十二之一不同的是步骤一中有机硅烷R1Si(OR2)3与混合液的体积比为(1～10):100；其它与具体实施方式十至十二之一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十至十三之一不同的是步骤二中悬浊液离心分离的转速为3000～4000r/min，时间为1～5min；其它与具体实施方式十至十三之一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十至十四之一不同的是步骤三中纳米硅粉的粒径为50～300nm；其它与具体实施方式十至十四之一相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十至十五之一不同的是步骤三中升温速率为5～6℃/min。其它与具体实施方式十至十五之一相同。
用以下的试验验证本发明的有益效果：
试验1：本试验的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、将100mL浓度为0.025mol/L的NaOH溶液与0.25mL的曲拉通-100混合，在温度为50℃的油浴中搅拌5min后，向混合液中加入5.0g苯基三甲氧基硅烷，搅拌2h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入140μL醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌5min后破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，去掉上层清液，再加入50mL乙醇清洗高速震荡5min，再在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，室温干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、将1mL浓度为6mol/L的氨水溶液、5mL正硅酸乙酯、50mL乙醇和3mL去离子水混合均匀后，得到混合溶液；向混合溶液中加入0.41gCuO纳米线作模板剂，常温反应5h后，得到CuO/SiO2复合物，在转速为3000r/min的条件下离心分离2min，将固相物用体积百分浓度为5％的HF洗去CuO模板剂，再去离子水洗涤，干燥，得到中空SiO2纳米带；
四、称取0.5g中空SiO2纳米带与5.0g聚倍半硅氧烷微球混匀后放于石英舟中，将石英舟放入炉中，在Ar气保护下，控制升温速率为5℃/min升温至1000℃热解2h，得到中空SiO2-硅氧碳复合材料，再以体积百分浓度为5％的HF洗涤6h除去中空SiO2纳米带，到锂离子电池硅氧碳基负极材料，该材料为硅氧碳纳米级颗粒。
本试验步骤二得到的聚倍半硅氧烷微球的扫描电镜照片如图1所示，从图1可以看出，微球的粒径主要分布在100-150nm之间，粒径分布较为均匀。
本试验得到的锂离子电池硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片如图2所示，从图2可以看出，本试验制备的硅氧碳基复合负极材料为约为100～150纳米的圆形颗粒。
本试验得到的硅氧碳基负极材料的XRD谱图如图3所示，从图3可以看出，该负极材料主要由无定型的硅氧碳组成，无其余杂质残留。
将本试验得到锂离子电池硅氧碳基负极材料与导电剂、粘结剂按8:1:1的质量比加入溶剂和膏12h，得到活性浆料；其中导电剂为Super P，粘结剂为质量比1:1的羧甲基纤维素(CMC)及丁苯橡胶(SBR)，和膏时溶剂为质量比4:1的去离子水与乙醇的混合液；
将活性浆料涂覆于Cu箔集流体上，涂层厚度为100μm，烘干12h后冲片干燥，干燥后的极片于手套箱中组装成2025型扣式电池。其中，电解液是LiPF6的浓度为1mol/L的溶液，该溶液是以EC、DEC、FEC的体积比45：45：10的混合液为溶剂的，金属锂片为对电极。组装完成的电池于新威电池测试系统上以100mA/g的电流密度进行充放电测试，充放电截止电压相对Li/Li+为0.01-3.0v。得到的循环性能曲线如图4所示，测试结果表明，该硅氧碳基复合负极材料的首次放电容量为1540mAh/g，充电容量为1020mAh/g，库伦效率为68％。循环100次后可逆容量稳定在600mAh/g左右，库伦效率接近100％，容量保有率为60％。
试验2：本试验的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、将100mL浓度为0.025mol/L的NaOH溶液与0.25mL的曲拉通-100混合，在温度为50℃的油浴中搅拌5min后，向混合液中加入5.0g苯基三甲氧基硅烷，搅拌2h，得到聚倍半硅氧烷微球；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入140μL醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌5min后破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，去掉上层清液，再加入50mL乙醇清洗高速震荡5min，再在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，室温干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、称取0.1g粒径介于50～300nm纳米硅粉与0.5g聚倍半硅氧烷微球混合均匀并放于石英舟中，然后将石英舟放入管式炉，在Ar气保护下，以5℃/min的升温速率升温至1000℃热解2h，得到锂离子电池硅氧碳基负极材料，该材料为硅-硅氧碳复合纳米颗粒。
本试验得到的锂离子电池硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片如图5所示，从图5可以看出，锂离子电池硅氧碳基负极材料为粒径为100～150nm的纳米颗粒，由硅纳米颗粒与硅氧碳纳米颗粒组装而成，呈固态海绵状。
本试验得到的锂离子电池硅氧碳基负极材料的XRD谱图如6所示，从图6可以看出，该材料主要由晶态硅及无定型的硅氧碳组成。
将本试验得到的锂离子电池硅氧碳基负极材料，用与试验1相同的方法组装电池，组装完成的电池于新威电池测试系统上以100mA/g的电流密度进行充放电测试，充放电截止电压相对Li/Li+为0.01-3.0v。得到的循环性能曲线如图7所示，测试结果表明，本试验制备的硅氧碳基负极材料的首次放电容量约为1469mAh/g，充电容量约为1068mAh/g，库伦效率为72.7％。初始可逆容量为1200mAh/g，循环100次后可逆容量为920mAh/g，库伦效率接近100％，容量保持率为76.6％。
试验3：本试验的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，按以下步骤进行：
一、将100mL浓度为0.025mol/L的NaOH溶液与0.25mL的曲拉通-100混合，在温度为50℃的油浴中搅拌5min后，向混合液中加入5.0g苯基三甲氧基硅烷，搅拌2.5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入140μL醋酸将乳液的pH调节至中性，搅拌6min后破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，去掉上层清液，再加入50mL乙醇清洗高速震荡6min，再在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，室温干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、称取0.05g粒径介于50-300nm纳米硅粉与0.5g聚倍半硅氧烷微球混合均匀并并放于石英舟中，然后将石英舟放入管式炉，在Ar气保护下，以5℃/min的升温速率升温至1050℃热解2.5h，得到硅氧碳基负极材料。
本试验得到的硅氧碳基负极材料的扫描电镜照片如图8所示，从图8可以看出，硅氧碳基负极材料为粒径为100～150nm纳米级颗粒堆积而成，存在大量的微孔，呈海绵状，是硅-硅氧碳复合纳米颗粒。
利用与试验1相同的方法进行电性能试验，测试结果表明，该硅-硅氧碳复合纳米颗粒型硅氧碳基负极材料的首次放电容量约为1195mAh/g，充电容量约为800mAh/g，库伦效率约为66％。可逆容量为550mAh/g，循环100次后可逆容量为400mAh/g，库伦效率接近100％，容量保有率为72％。
试验4：本试验为一个对比试验，考察不加入模板剂时制备的硅氧碳基负极材料的状态及电化学性能。具体的制备方法如下：
一、将100mL浓度为0.025mol/L的NaOH溶液与0.25mL的曲拉通-100混合，在温度为50℃的油浴中搅拌5min后，向混合液中加入5.0g苯基三甲氧基硅烷，搅拌2h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入140μL醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌5min后破乳，得到PPSQ悬浊液；再将悬浊液在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，去掉上层清液，再加入50mL乙醇清洗高速震荡5min，再在转速为3000r/min的条件下离心分离1min，室温干燥，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、称取0.5g聚倍半硅氧烷微球并放于石英舟中混匀，然后将石英舟放入管式炉中，在Ar气保护下，以5℃/min的升温速率升温至1000℃热解2h，得到作为对比的硅氧碳基负极材料。
本试验4与试验1的区别在于步骤三中没有加入模板剂，而是直接将聚倍半硅氧烷微球进行热解，得到的负极材料的扫描电镜照片如图9所示，从图9可以看出，直接将聚倍半硅氧烷微球进行热解得到的是块体硅氧碳负极材料。
利用该材料，通过与试验1相同的测试方法，对块体SiOC材料进行电性能试验，得到的循环曲线如图10所示，测试结果表明，该SiOC负极材料首次放电容量约为942mAh/g，充电容量约为523mAh/g，库伦效率为55％。循环100次后可逆容量稳定在450mAh/g左右，库伦效率接近100％，容量保有率约为90％。本对比试验与试验1～3相比，因为没有模板剂的加入，得到的材料为块体，大大限制了锂离子在负极材料中的迁移速率，造成容量偏低，尤其是大电流放电能力更差。

Claims (10)

1.锂离子电池硅氧碳基负极材料，其特征在于该材料是硅氧碳纳米颗粒或硅-硅氧碳复合纳米颗粒，纳米颗粒的粒径为100～150nm。
2.锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷的化学式为R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(2～10)：100称取中空SiO2纳米带与聚倍半硅氧烷微球并放于石英舟中，混匀后将石英舟放入炉中，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到中空SiO2-硅氧碳复合材料；再用氢氟酸溶液洗涤去除去中空SiO2纳米带，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料，该材料为硅氧碳纳米级颗粒。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤一中NaOH溶液浓度为0.01～0.5mol/L。
4.根据权利要求2或3所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤二中悬浊液离心分离的转速为3000～4000r/min，离心时间为1～5min。
5.根据权利要求2或3所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的中空SiO2纳米带的制备方法，按以下步骤进行：将1mL浓度为6mol/L的氨水溶液、5mL正硅酸乙酯、50mL乙醇和3mL去离子水混合均匀后，得到混合溶液；向混合溶液中加入0.41gCuO纳米线作模板剂，常温反应5h后，得到CuO/SiO2复合物，在转速为3000r/min的条件下离心分离2min，将固相物用体积百分浓度为5％的HF洗去CuO模板剂，再去离子水洗涤，干燥，得到中空SiO2纳米带。
6.根据权利要求2或3所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤三中升温速率为5～6℃/min。
7.根据权利要求2或3所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤三中用氢氟酸溶液洗涤去除去中空SiO2纳米带是用浓度为5％～6％的HF浸泡6～10h。
8.锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、按NaOH溶液：曲拉通-100的体积比为100:(0.1～1.0)的比例将NaOH溶液与曲拉通-100混合，在温度为20～70℃的油浴中搅拌均匀后，向混合液中加入有机硅烷R1Si(OR2)3，搅拌1～5h，得到聚倍半硅氧烷微球乳液；其中有机硅烷R1Si(OR2)3中R1为饱和烷基、不饱烷基或芳香烃基，R2为甲基或乙基；
二、向聚倍半硅氧烷微球乳液中加入醋酸，将乳液的pH调节至中性，搅拌破乳，得到聚倍半硅氧烷微球悬浊液；再将悬浊液离心分离，去掉上层清液，固相物再用乙醇清洗，离心分离后，得到聚倍半硅氧烷微球；
三、按纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球的质量比为(0.1～0.5)：5称取纳米硅粉与聚倍半硅氧烷微球，混匀后置于石英舟中，将石英舟放入管式炉，在Ar气保护下，升温至800～1200℃热解1～5h，得到锂离子电池硅氧碳基复合负极材料；该材料是硅-硅氧碳复合纳米颗粒。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤三中纳米硅粉的粒径为50～300nm。
10.根据权利要求8或9所述的锂离子电池硅氧碳基负极材料的制备方法，其特征在于步骤三中升温速率为5～6℃/min。
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