本申请涉及硅碳负极材料，特别涉及一种具有高机械强度的硅碳负极材料。
背景技术：
1、硅材料具有超高理论比容量(li22si5，4200mah/g)、丰富的储量和低廉的成本等优势，成为当前锂离子电池电极材料研发的重点和热点。但硅材料在充放电过程中伴随巨大的体积膨胀(高达300％)，易造成硅颗粒破裂或粉化，电接触失效，电池性能急速衰退，这严重制约了硅负极材料的产业化道路。为了抑制和缓解硅负极的体积膨胀，主要通过硅的纳米化、构建结构疏松多孔且颗粒分散良好的硅碳复合材料进行改善。在硅碳复合材料中，碳材料可以抑制纳米硅的团聚和缓冲硅的体积膨胀；同时碳材料良好的电导性可有效地提高硅体积膨胀后的电接触，从而有效地提高材料的电化学性能。但是目前的多孔类硅碳负极材料的松装密度和压实密度较低，不利于获得高面载量的电池极片，另外在后期极片进行辊压处理时，多孔结构极易发生破损、比表面积极具增大、电化学性能衰减严重，难以满足商业化锂离子电池应用的需求。因此亟需开发具有高机械强度的硅碳负极材料。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种具有高机械强度的硅碳负极材料，解决现有技术中多孔类硅碳负极材料松装密度和压实密度较低，不利于制备高面载量的电池极片，限制了电池的能量密度的技术问题。
2、本申请提供了一种具有高机械强度的硅碳负极材料，包括以下制备步骤：
3、步骤1、将纳米硅、碳源、libf4以及碳酸锂分散于溶剂中，搅拌均匀制得悬浮液；
4、步骤2、将步骤1得到的悬浮液通过挤压造粒的方式进行处理，得到加压造粒后的样品，控制挤压机入口温度为150℃，出口温度为80℃；
5、步骤3、将步骤2得到的加压造粒后的样品于惰性气氛下进行两次煅烧，制得硅碳负极前驱体材料；
6、步骤4、将步骤3得到的硅碳负极前驱体材料进行通过化学气相沉积法进行碳包覆处理，得到碳包覆的负极材料；
7、步骤5、将步骤4得到碳包覆的负极材料与pvdf按照质量比9.9：0.1的比例复合，在750℃进行热处理，得到所需硅碳负极材料。
8、优选的，所述步骤1中，纳米硅：碳源：libf4：碳酸锂的质量比为40:40:10:10。
9、优选的，所述步骤3中，第一次煅烧温度为850℃，升温速率控制在5℃/min，保温时间为2小时；第二次煅烧温度为1100℃，升温速率控制在5℃/min，保温时间为2小时。
10、优选的，所述步骤1中，将纳米硅、碳源、libf4以及碳酸锂分散于溶剂中后使用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时间为1-3h。
11、优选的，所述步骤1中，碳源为淀粉、柠檬酸、酚醛树脂、沥青以及聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
12、优选的，所述步骤1中，溶剂为乙醇、异丙醇中的一种或多种。
13、优选的，所述步骤1中，碳源还包括石墨、碳纤维以及氧化石墨烯中的一种或多种。
14、优选的，步骤4中，碳包覆的温度为850℃，所用气源为乙炔与甲烷的混合气体，持续时间为1小时。
15、因此，本申请采用上述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，具有以下有益效果：
16、(1)通过调整纳米硅、碳源、libf4以及碳酸锂的混合比例，消耗了硅材料表面氧化层，提高了材料首次库伦效率，b元素以及al元素的掺杂提高了材料的导电性，倍率性能更好。
17、(2)通过将混合好的悬浮液进行挤压造粒，可以改善纳米硅和碳源之间的结合力，提高材料的机械强度。
18、(3)第一次煅烧温度为850℃，有利于碳源的热解和纳米硅与碳源之间的键合。第二次煅烧温度为1100℃，有利于进一步提高材料的结晶度和稳定性。
19、(4)通过复合pvdf经过热分解有利于释放hf对弹云进行表面氟化，有利于电池负极材料循环过程形成无机富lf界面，提高了电池平均库伦效率，增强了电池的循环稳定性。
1.一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤1中，纳米硅：碳源：libf4：碳酸锂的质量比为40:40:10:10。
3.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤3中，第一次煅烧温度为850℃，升温速率控制在5℃/min，保温时间为2小时；第二次煅烧温度为1100℃，升温速率控制在5℃/min，保温时间为2小时。
4.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤1中，将纳米硅、碳源、libf4以及碳酸锂分散于溶剂中后使用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤1中，碳源为淀粉、柠檬酸、酚醛树脂、沥青以及聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤1中，溶剂为乙醇、异丙醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，所述步骤1中，碳源还包括石墨、碳纤维以及氧化石墨烯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种具有高机械强度的硅碳负极材料，其特征在于，步骤4中，碳包覆的温度为850℃，所用气源为乙炔与甲烷的混合气体，持续时间为1小时。
