CN114497481A

CN114497481A - 一种导电聚合物包覆纳米硅粉及其制备方法和应用以及硅碳负极材料

Info

Publication number: CN114497481A
Application number: CN202111672257.8A
Authority: CN
Inventors: 罗列科; 汤刚; 罗磊; 彭青姣; 王双; 杨乐之; 涂飞跃; 曹景超; 唐唯佳; 陈鹏; 覃事彪
Original assignee: Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Current assignee: Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114497481B

Abstract

本发明提供了一种导电聚合物包覆纳米硅粉及其制备方法和应用以及硅碳负极材料，该导电聚合物包覆纳米硅粉包括由离子型导电聚合物粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，离子型导电聚合物中掺杂有锂盐。本发明导电聚合物包覆纳米硅粉在制备硅碳前驱体中的应用，具体包括以下步骤：(1)将所述导电聚合物包覆纳米硅粉和石墨、碳包覆剂混合均匀，得混合粉末；(2)在氮气或惰性气体气氛中，将所述混合粉末进行高温碳化处理，破碎过筛后，获得硅碳前驱体。本发明可实现对纳米硅体积膨胀的减缓作用，同时利用离子型导电聚合物的特性，提升硅材料本身导电性差的不足，实现硅碳材料的综合性能的提高。

Description

一种导电聚合物包覆纳米硅粉及其制备方法和应用以及硅碳负极材料

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种导电聚合物包覆纳米硅粉及其制备方法和应用以及硅碳负极材料。

背景技术

锂离子电池经过十几年的发展，到目前为止能量密度提升已出现瓶颈，最主要的问题在于已商业化的正、负极材料储锂容量已基本达到理论极限。其中石墨碳类负极材料容量已达360mAh/g，接近372mAh/g的理论值，上升空间非常小。为实现更高能量密度，理论克容量高达4200mAh/g的硅基材料被广泛关注。与石墨材料相比，硅基材料的理论能量密度超其10倍以上，被认为是锂离子电池高比容量负极材料中最具潜力的材料之一。

硅负极材料应用的主要问题是膨胀大，膨胀率可达300％，较大膨胀率最终将导致应用过程中活性物质粉化和电极表面的SEI膜破坏，使循环性能变差；同时，由于硅的半导体性质，其导电性也较差，体现为较差的倍率性能。因此，对于锂离子电池实际应用，硅负极材料还面临着巨大的挑战。目前研究者们主要通过表面包覆处理、或者硅颗粒纳米化来缓解或者减小硅的体积变化，避免硅材料的颗粒粉化和SEI膜的反复生长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种导电聚合物包覆纳米硅粉及其制备方法和应用以及硅碳负极材料，本发明可实现对纳米硅体积膨胀的减缓作用，同时利用离子型导电聚合物的特性，提升硅材料本身导电性差的不足，从而实现硅碳材料的综合性能的提高。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种导电聚合物包覆纳米硅粉，包括由离子型导电聚合物粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，所述离子型导电聚合物中掺杂有锂盐。

本发明离子型导电聚合物中的给电子基团与锂盐中的锂离子形成配位键，即离子型导电聚合物与锂盐掺杂形成导电聚合物/锂盐络合物。该导电聚合物/锂盐络合物，其具有较好的导电效果，且会利于锂离子迁移，可有效提升硅碳材料的性能。进一步的，上述导电聚合物/锂盐络合物在经过高温碳化后，可在碳化结构中形成适宜锂离子迁移的通道，提升导电性能，且碳化后的导电聚合物具有一定的强度，可以抑制硅在充放电过程的体积变化，能有效实现对纳米硅体积变化的缓解作用，可提升硅碳材料的倍率性能，最终使所得硅碳材料的综合性能得到提高。

本发明中的离子型导电聚合物为可为常规的离子型导电聚合物，优选的，所述离子型导电聚合物包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷中的至少一种；所述离子型导电聚合物的数均分子量为200～1000W。本发明使用线形高分子材料聚环氧乙烷、聚环氧丙烷，可更好的提升硅碳材料的性能。

优选的，所述锂盐包括Li₂CO₃、Li₃BO₃、LiF、LiSCN中的至少一种。上述锂盐结构稳定，掺杂效果好。

优选的，所述离子型导电聚合物的质量为纳米硅颗粒质量的3％～15％，所述锂盐与离子型导电聚合物的质量比为0.1～0.5:1。上述质量占比的导电聚合物和锂盐，使形成的碳化网络结构对纳米硅体积变化的缓解作用好，高温碳化后可更好的形成锂离子迁移的通道。

优选的，所述纳米硅的粒径D50为50～150nm；所述导电聚合物包覆纳米硅粉的粒径D50为5～18μm。如果导电聚合物包覆的纳米硅粉的粒径较小，在后续应用使容易团聚成球，而粒径过大会使应用时，制备得到的后续材料(例如硅碳前驱体)的粒径也偏大，影响后续电极制作。

作为一个总的发明构思，本发明提供了一种导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，包括以下步骤：

1)将离子型导电聚合物溶于溶剂Ⅰ中，制成导电聚合物胶液；将原料硅粉中加入溶剂Ⅱ，混合，球磨，得到纳米硅浆；

2)向导电聚合物胶液中加入锂盐、纳米硅浆，混合分散后得混合浆料；

3)将所述混合浆料进行真空干燥，得干燥块料；

4)将所述干燥块料进行研磨过筛，即得所述导电聚合物包覆纳米硅粉。

优选的，步骤1)中，所述导电聚合物胶液的固含量为5％～15％，所述溶剂Ⅰ包括水、乙腈中的至少一种；所述纳米硅浆的固含量为5％～20％，所述溶剂Ⅱ为乙腈、水、异丙醇、乙醇中的一种。上述导电聚合物胶液、纳米硅浆固含量和溶剂适宜，便于硅高度分散于导电聚合物中，使得到的导电聚合物包覆纳米硅粉中硅分散度高。

上述步骤2)中，所述原料硅粉为金属硅、多晶硅、单晶硅中的一种，所述原料硅粉的粒径为1～20μm；步骤2)包括以下步骤：将原料硅粉与溶剂Ⅱ混合均匀，过筛，将所得的浆液进行球磨，球磨时间为1.5～3h，球磨介质采用粒径为3～5mm的氧化锆珠或陶瓷珠，球磨介质与浆液的质量比为(2.5～3.5):10；然后进行再一次球磨，球磨时间为7～12h，球磨介质采用粒径为1～2mm的氧化锆珠或陶瓷珠，球磨介质与浆液的质量比为(2.5～3.5):10，得到所述纳米硅浆；

步骤3)中，真空干燥时，真空度≤-90Kpa，干燥温度为80℃～120℃，干燥时间为12h～48h真空干燥相比室温下直接干燥优势，干燥效率高；真空下减少空气对被干燥物料的氧化。

作为一个总的发明构思，本发明提供了一种上述导电聚合物包覆纳米硅粉在制备硅碳前驱体中的应用。

优选的，所述应用包括以下步骤：

(1)将所述导电聚合物包覆纳米硅粉和石墨、碳包覆剂混合均匀，得混合粉末；

(2)在氮气或惰性气体气氛中，将所述混合粉末进行高温碳化处理，破碎过筛后，获得硅碳前驱体。

本发明将导电聚合物包覆纳米硅粉进行高温碳化，还具有对整体结构进行固定的作用，防止在后续电池应用过程(需要进行匀浆和涂布)中包覆层被破坏脱落。

优选的，步骤(1)中，所述石墨为天然鳞片石墨、天然微晶石墨中的一种；所述碳包覆剂为酚醛树脂。本发明采用酚醛树脂作为碳包覆剂，该包覆剂在炭化后形成硬碳结构层，结构强度高，同时层间距较大利于离子的快速迁移。

优选的，步骤(2)中，所述导电聚合物包覆纳米硅粉与石墨的质量比为1:(0.8～1.4)；导电聚合物包覆纳米硅粉与石墨的质量比一般根据最终前驱体容量设定，超出范围最终容量就差别较大；所述碳包覆剂的添加量为导电聚合物包覆纳米硅粉和石墨两者总质量的3％～25％。包覆剂过多导致材料中有包覆剂团聚颗粒影响性能，过少会导致包覆不好导致材料性能不好。

优选的，步骤(2)中，所述高温碳化处理时，升温曲线按照多段式升温加热，具体的操作过程为：先通氮气或惰性气体30～120min，通气量为1.0～2.0L/min；然后由室温升温至100～350℃，升温速率为(5±2)℃/min，保温30～120min；然后升温至700～1000℃，升温速率为(5±2)℃/min，保温60～120min；再自然冷却至室温，全程通氮气作保护气体。本发明通过合理设置各阶段温度，使高温碳化后，碳化的碳包覆剂材料固定在碳化的导电聚合物包覆纳米硅粉和石墨颗粒的表面，并紧密粘结经过高温碳化后的两种颗粒。

作为一个总的发明构思，本发明提供了一种硅碳负极材料，所述硅碳负极材料由以下重量百分比的成分混合组成：石墨80％～98％，硅碳前驱体2％～20％；所述石墨包括天然石墨和人造石墨中的至少一种，所述硅碳前驱体为上述方法制备得到的硅碳前驱体，所述硅碳前驱体的粒径D50为10～20μm。所述硅碳负极材料的克容量为380～800mAh/g。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明中的导电聚合物包覆纳米硅粉，该导电聚合物包覆纳米硅粉本身具有较高的导电性能，同时利于锂离子迁移。进一步的，导电聚合物包覆纳米硅粉中形成有导电聚合物/锂盐络合物，使形成的碳网络结构既能有效实现对纳米硅体积变化的缓解作用，同时形成的碳化网络结构有利于锂离子的快速迁移，提升了硅碳材料的倍率性能；最终使硅碳材料综合性能得到提高。

2、本发明将导电聚合物包覆的纳米硅与石墨、包覆碳进行混合后烧结，获得高导电性的硅碳前驱体，并可将该硅碳前驱体与石墨搭配成倍率型的硅负极材料，在锂离子电池中具有很好的应用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中制备得到的导电聚合物包覆纳米硅粉的SEM图；

图2是对比例4中制备得到的非导电聚合物包覆纳米硅粉的SEM图；

图3是扣式电池的倍率放电曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

一种导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚环氧乙烷(PEO)胶液的制备：往去离子水中加入一定量的聚环氧乙烷粉末(聚环氧乙烷型号：POLYOXTM WSR 308，数均分子量为800W)，按照聚环氧乙烷胶液固含量为10％的比例进行添加聚环氧乙烷粉和去离子水，采用双行星搅拌机混合均匀。

(2)纳米硅浆的制备：

(2.1)将原料硅粉(原料硅粉为金属硅经破碎得到微米级硅粉)进行研磨并过325目标准筛，粒度控制在D50＝5～20μm；然后将所得硅粉与异丙醇溶液进行预混合，按照纳米硅浆固含量为15％的比例添加硅粉和异丙醇；采用双行星搅拌机混合均匀，混合浆液过325目标准筛进行除大颗粒杂质，筛下浆液用塑料桶密封保存备用；

(2.2)把步骤(2.1)过筛的浆液转移至球磨罐中，球磨时间2h，球磨介质采用粒径为3mm的氧化锆珠，球磨介质与浆液的质量比为3:10；

(2.3)对步骤(2.2)中球磨后的浆料进行再一次球磨，球磨介质采用粒径为1mm的氧化锆珠，球磨时间为10h，球磨介质与浆液的质量比为3:10；获得的纳米硅浆转移至密封塑料桶中备用；纳米硅浆中硅的粒径D50为130nm。

(3)混合浆料的制备：

(3.1)把上述制备好的固含量为10％的聚环氧乙烷胶液按照一定比例加入碳酸锂，碳酸锂与添加的聚环氧乙烷的质量比数值为0.2:1，得到高导电聚环氧乙烷胶液；

(3.2)把上述制备的高导电聚环氧乙烷胶液与上述纳米硅浆按照质量比5:95进行混合，再置于双行星搅拌设备下进行均匀分散，分散参数：公转60rpm；分散4500rpm；时间2h；分散后即得到混合浆料。

(4)混合浆料的干燥：将混合浆料转入在烧杯或培养皿中，在真空条件下进行干燥，得到干燥块料；其中，真空干燥的参数：真空度-90Kpa，温度100℃，时间36h。

(5)研磨过筛：采用玛瑙研钵对干燥块料进行研磨，过325目标准筛进行筛分，获得的粉体即为导电聚合物包覆纳米硅粉，其粒度D50为12μm。

该实施例中导电聚合物包覆纳米硅粉，包括由聚环氧乙烷粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，聚环氧乙烷中掺杂有碳酸锂。聚环氧乙烷的质量为纳米硅颗粒质量的约3.5％，碳酸锂与聚环氧乙烷的质量比为0.2:1。导电聚合物包覆纳米硅粉的SEM图如图1所示。

实施例2：

一种导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，与实施例1不同的是，将步骤(1)中的去离子水替换成乙腈溶剂，其他步骤均与实施例1一致。该实施例中导电聚合物包覆纳米硅粉，包括由聚环氧乙烷粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，聚环氧乙烷中掺杂有碳酸锂。聚环氧乙烷的质量为纳米硅颗粒质量的约3.5％，碳酸锂与聚环氧乙烷的质量比为0.2:1。

实施例3：

一种导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，，与实施例1不同的是，将步骤(3)中的去碳酸锂换成硼酸锂，其他步骤均与实施例1一致。该实施例中导电聚合物包覆纳米硅粉，包括由聚环氧乙烷粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，聚环氧乙烷中掺杂有硼酸锂。聚环氧乙烷的质量为纳米硅颗粒质量的约3.5％，硼酸锂与聚环氧乙烷的质量比为0.2:1。

实施例4：

一种硅碳前驱体的制备方法，包括以下步骤：

1)取实施例1中的导电聚合物包覆纳米硅粉、鳞片石墨(D50＝5um)和酚醛树脂(型号2123)在双行星搅拌罐中分散混合均匀，得混合粉末；其中，导电聚合物包覆纳米硅粉与鳞片石墨的重量比为1:1.2；酚醛树脂(型号2123)的添加量与导电聚合物包覆纳米硅粉和鳞片石墨两者总质量的质量比为1:9，即按导电聚合物包覆纳米硅粉、鳞片石墨、酚醛树脂的总质量为100％计，酚醛树脂的质量百分比为10％，导电聚合物包覆纳米硅粉与鳞片石墨两者的总质量百分比为90％。

2)将上述所得混合粉末进行高温碳化，管式炉的温度控制按照以下要求进行：先通氮气30min，通气量为1.5L/min；然后从室温升温至300℃，升温速率为3℃/min，在300℃处保温2h；再从300℃升温至700℃，升温速率为5℃/min，在700℃处保温2h；之后关闭加热电源，自然冷却至室温，全程通氮气作保护气体，通气量1.0L/min。

3)将高温碳化后的结块料取出进行研磨破碎，破碎料过325目标准筛，粒度D50控制在15.0±5.0um。

将通过上述制备方法所得的硅碳前驱体材料命名为A1材料。

实施例5：

一种硅碳前驱体的制备方法，包括以下步骤：

1)取实施例3中的导电聚合物包覆纳米硅粉、鳞片石墨(D50＝5um)和酚醛树脂(型号2123)在双行星搅拌罐中分散混合均匀，得混合粉末；其中，硅粉与鳞片石墨的重量比为1:1.2；酚醛树脂(型号2123)的添加量与硅粉和鳞片石墨两者总质量的质量比为1:9，即按导电聚合物包覆纳米硅粉、鳞片石墨、酚醛树脂的总质量为100％计，酚醛树脂的质量百分比为10％，硅粉与鳞片石墨两者的总质量百分比为90％。

2)将上述所得混合粉末进行高温碳化，管式炉的温度控制按照以下要求进行：先通氮气30min，通气量为1.5L/min；然后从室温升温至280℃，升温速率为5℃/min，在280℃处保温2h；再从280℃升温至800℃，升温速率为5℃/min，在800℃处保温1.5h；之后关闭加热电源，自然冷却至室温，全程通氮气作保护气体，通气量1.0L/min。

3)将高温碳化后的结块料取出进行研磨破碎，破碎料过325目标准筛，粒度D50控制在12.0±5.0um。

实施例6：

当硅碳材料克容量较高时，需要与石墨进一步混合至较低容量后才能应用。

本实施例提供了一种硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：将实施例4中的硅碳前驱体A1材料与石墨(型号HCG-1D，湖南中科星城石墨有限公司)按照一定比例进行混合，得到约450mAh/g克容量的硅碳负极材料，记为A1硅碳负极材料；其中，A1硅碳负极材料中各原料的成分百分比为：硅碳前驱体(A1材料)14％，石墨86％。

对比例1：

一种纳米硅粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)纳米硅浆的制备：纳米硅浆的制备方法同实施例1中的步骤(2)；

(2)纳米硅浆的干燥：将上述纳米硅浆转入在烧杯或培养皿中，在真空条件下进行干燥，得到干燥块料；其中，真空干燥的参数：真空度-90Kpa；温度100℃；时间36h；

(3)研磨过筛：采用玛瑙研钵对干燥块料进行研磨，过325目标准筛进行筛分，获得的粉体即为纳米硅粉。

对比例2：

一种硅碳前驱体的制备方法，与实施例4不同的是，将步骤1)中的导电聚合物包覆纳米硅粉替换为对比例1中的纳米硅粉，其他步骤均与实施例4一致，并将所得硅碳前驱体命名为A0材料。

对比例3：

一种硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：将对比例2中的硅碳前驱体A0材料与石墨(型号HCG-1D，湖南中科星城石墨有限公司)按照一定比例进行混合，得到约450mAh/g克容量的硅碳负极材料，记为A0硅碳负极材料；其中，A0硅碳负极材料中各原料的成分百分比为：硅碳前驱体(A0材料)14％，石墨86％。

对比例4：

一种非导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)胶液的制备：往去离子水中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮粉末(聚乙烯吡咯烷酮型号：K30)，按照聚乙烯吡咯烷酮胶液固含量为10％的比例进行添加聚乙烯吡咯烷酮和去离子水，采用双行星搅拌机混合均匀。

(2)纳米硅浆的制备方法同实施例1中(2)的方法。

(3)混合浆料的制备：

把上述步骤(1)制备的聚乙烯吡咯烷酮胶液与上述步骤(2)制备的纳米硅浆按照质量比5:95进行混合，再置于双行星搅拌设备下进行均匀分散，分散参数：公转60rpm；分散4500rpm；时间2h；分散后即得到混合浆料。

(5)研磨过筛：采用玛瑙研钵对干燥块料进行研磨，过325目标准筛进行筛分，获得的粉体即为非导电聚合物包覆纳米硅粉，其粒度D50为12μm。

该实施例中非导电聚合物包覆纳米硅粉，包括由聚乙烯吡咯烷酮粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒。聚乙烯吡咯烷酮的质量为纳米硅颗粒质量的约3.5％。本对比例中的非导电聚合物包覆纳米硅粉的SEM图如图2所示。

对比例5：

一种硅碳前驱体的制备方法，与实施例4不同的是，将步骤1)中的导电聚合物包覆纳米硅粉替换为对比例4中的非导电聚合物包覆纳米硅粉，其他步骤均与实施例2一致，并将所得硅碳前驱体命名为A2材料。

对比例6：

一种硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：将对比例5中的硅碳前驱体A2材料与石墨(型号HCG-1D，湖南中科星城石墨有限公司)按照一定比例进行混合，得到约450mAh/g克容量的硅碳负极材料，记为A2硅碳负极材料；其中，A2硅碳负极材料中各原料的成分百分比为：硅碳前驱体(A2材料)14％，石墨86％。

性能测试：

电极制作：将上述的A0硅碳负极材料、A1硅碳负极材料、A2硅碳负极材料分别与导电剂SP、粘结剂LA133、去离子水按照一定的比例进行配置成均匀浆料，其中硅碳负极材料：导电剂SP：粘结剂LA133的质量比为91:3:6；匀浆设备采用真空脱泡机，转速2000rpm，时间10min。

把调制的浆料均匀涂在铜箔上，然后置于100℃鼓风干燥箱中进行干燥；烘烤的极片经裁片、压片制成一定大小的圆形电极，准确称重后(准确到0.0001g)，放入真空干燥箱中，真空条件下120℃烘烤8h，制得工作电极。

扣式电池组装：在氩气气氛手套箱中，采用金属锂片作为对电极，与上述制成的工作电极、泡沫镍片、隔膜等组装成扣式电池；电解液采用LBC3021A4。

其中，A0硅碳负极材料对应组装得到的扣式电池记为A0扣式电池，A1硅碳负极材料对应组装得到的扣式电池记为A1扣式电池。A2硅碳负极材料对应组装得到的扣式电池记为A2扣式电池。

另外，按照上述方法，将石墨(型号HCG-1D，湖南中科星城石墨有限公司)替换A0或A1、A2硅碳负极材料，组装得到对照组扣式电池。

将上述组装得到的A0扣式电池、A1扣式电池、A2扣式电池、对照组扣式电池进行性能测试。

1)将上述组装完成的电池进行开路电压测试，选取开路电压在2.0V以上的电池进行性能测试；几种电池的电性能对比如表1所示。

表1扣式电池的电性能

序号	电池类型	可逆容量/(mAh/g)	首效/％	备注(硅碳负极材料)
					1	对照组	360.8	95.0	石墨
2	A0	449.8	89.1	A0硅碳负极材料/石墨
					3	A1	450.7	91.3	A1硅碳负极材料/石墨
4	A2	450.1	91.0	A2硅碳负极材料/石墨

根据表1中数据可知，A1扣式电池相对于A0、A2扣式电池，可逆容量(容量设计值450mAh/g)发挥较好且首效有一定程度的提升，其中A0最差，A2次之，说明A1硅碳负极材料的电性能较好。

2)倍率性能测试

采用蓝电测试柜测试0.1C、0.2C、0.4C、0.8C、1.6C、3.2C不同倍率下的放电情况(每种倍率放电条件循环5次)；倍率放电性能具体如图1所示。

根据图3中曲线可知，A1扣式电池在高倍率1.6C和3.2C条件下放电性能相比A0、A2扣式电池有显著提升，同时高倍率放电后0.1C放电恢复较好。可见A1硅碳负极材料的性能优于A0、A2硅碳负极材料。

Claims

1.一种导电聚合物包覆纳米硅粉，其特征在于，包括由离子型导电聚合物粘结包覆纳米硅颗粒形成的二次颗粒，所述离子型导电聚合物中掺杂有锂盐。

2.根据权利要求1所述的导电聚合物包覆纳米硅粉，其特征在于，所述离子型导电聚合物包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷中的至少一种；所述离子型导电聚合物的数均分子量为200～1000W。

3.根据权利要求1所述的导电聚合物包覆纳米硅粉，其特征在于，所述锂盐包括Li₂CO₃、Li₃BO₃、LiF、LiSCN中的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电聚合物包覆纳米硅粉，其特征在于，所述离子型导电聚合物的质量为纳米硅颗粒质量的3％～15％，所述锂盐与离子型导电聚合物的质量比为0.1～0.5:1。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的导电聚合物包覆纳米硅粉，其特征在于，所述纳米硅颗粒的粒径D50为50～150nm；所述导电聚合物包覆纳米硅粉的粒径D50为5～18μm。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的导电聚合物包覆纳米硅粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)将所述混合浆料进行真空干燥，得干燥块料；

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述导电聚合物胶液的固含量为5％～15％，所述溶剂Ⅰ包括水、乙腈中的至少一种；所述纳米硅浆的固含量为5％～20％，所述溶剂Ⅱ为乙腈、水、异丙醇、乙醇中的一种。

8.一种如权利要求1～5中任一项所述的导电聚合物包覆纳米硅粉在制备硅碳前驱体中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨为天然鳞片石墨、天然微晶石墨中的一种；所述碳包覆剂为酚醛树脂。

11.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述导电聚合物包覆纳米硅粉与石墨的质量比为1:(0.8～1.4)；所述碳包覆剂的添加量为导电聚合物包覆纳米硅粉和石墨两者总质量的3％～25％。

12.根据权利要10～11中任一项所述的应用，其特征在于，步骤(2)中，所述高温碳化处理时，先通氮气或惰性气体30～120min，通气量为1.0～2.0L/min；然后由室温升温至100～350℃，升温速率为(5±2)℃/min，保温30～120min；然后升温至700～1000℃，升温速率为(5±2)℃/min，保温60～120min；再自然冷却至室温，全程通氮气作保护气体。

13.一种硅碳负极材料，其特征在于，所述硅碳负极材料由以下重量百分比的成分混合组成：石墨80％～98％，硅碳前驱体2％～20％；所述石墨包括天然石墨和人造石墨中的至少一种，所述硅碳前驱体为如权利要求9～12中任一项所述应用中制备得到的硅碳前驱体，所述硅碳前驱体的粒径D50为10～20μm。