本发明涉及二次电池，特别是涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和电池。
背景技术：
1、随着科技的发展，锂离子电池作为高效、环保的能源储存设备，在电动汽车、移动设备等领域得到了广泛应用。硅碳负极材料因具有高能量密度和低成本的优势，成为研究的热点。然而，硅在充放电过程中会发生严重的膨胀，导致电池性能下降，甚至引发安全问题。因此，改善硅碳负极材料的膨胀问题具有重要的实际意义。
技术实现思路
1、本发明提供一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和电池，能够降低硅碳负极材料的膨胀率，提高电池的循环稳定性和寿命。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种硅碳负极材料的制备方法，包括：
3、选取纳米级涂覆材料，所述涂覆材料包括二氧化碳纤维、氧化铝纤维以及氮化硅纤维中的至少一种；
4、通过化学气相沉积法将所述涂覆材料均匀地涂覆在预配置的硅碳负极材料表面，得到具有网络结构的初步硅碳负极材料；
5、将多孔石墨烯添加到所述初步硅碳负极材料中，通过物理混合处理以及热处理，使所述多孔石墨烯均匀地分布在所述初步硅碳负极材料的内部和表面，得到优化后的硅碳负极材料，其中，所述多孔石墨烯的孔径为10nm-50nm。
6、根据本发明的一个实施例，所述通过化学气相沉积法将所述涂覆材料均匀地涂覆在预配置的硅碳负极材料表面，得到具有网络结构的初步硅碳负极材料包括：
7、对所述预配置的硅碳负极材料进行干燥预处理；
8、将所述涂覆材料和干燥预处理后的硅碳负极材料进行化学气相沉积反应，得到具有网络结构的初步硅碳负极材料；
9、将所述初步硅碳负极材料进行后处理。
10、根据本发明的一个实施例，所述干燥预处理的干燥温度为100℃，干燥时间为7小时；所述化学气相沉积反应的反应温度为400℃，反应时间为2-5小时；所述后处理为：于500℃的温度下保持3-5小时。
11、根据本发明的一个实施例，所述将多孔石墨烯添加到所述初步硅碳负极材料中，通过物理混合处理以及热处理，使所述多孔石墨烯均匀地分布在所述初步硅碳负极材料的内部和表面，得到优化后的硅碳负极材料的步骤中，所述热处理为：在惰性气氛中，将物理混合处理得到的混合物置于500℃-800℃的温度下，反应6-8小时。
12、根据本发明的一个实施例，相对于所述硅碳负极材料的质量，所述涂覆材料的质量为0.5wt％-1.0wt％，所述多孔石墨烯的质量为10wt％-15wt％。
13、根据本发明的一个实施例，所述涂覆材料的平均直径为50nm-500nm。
14、根据本发明的一个实施例，所述网络结构的厚度为50nm-100nm，所述网络结构具有孔隙，所述多孔石墨烯的孔径小于所述孔隙的孔径。
15、为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种硅碳负极材料，包括：采用所述的硅碳负极材料的制备方法制备得到。
16、为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种负极片，含有所述的硅碳负极材料。
17、为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种电池，含有所述的负极片。
18、本发明的有益效果是：一种硅碳负极材料的制备方法包括：选取纳米级涂覆材料；通过化学气相沉积法将所述涂覆材料均匀地涂覆在预配置的硅碳负极材料表面，得到具有网络结构的初步硅碳负极材料；将多孔石墨烯添加到所述初步硅碳负极材料中，通过物理混合处理以及热处理，使所述多孔石墨烯均匀地分布在所述初步硅碳负极材料的内部和表面，得到优化后的硅碳负极材料，其中，所述多孔石墨烯的孔径为10nm-50nm。硅碳负极材料中的硅材料在充放电过程中会产生较大的体积膨胀，而涂覆材料形成的网络结构可以有效缓解这种膨胀，多孔石墨烯的纳米孔结构为硅材料在充放电过程中的体积膨胀提供了足够的缓冲空间，从而有效降低了硅碳负极材料的膨胀率，保持电极结构的稳定性，延长使用寿命。
1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述通过化学气相沉积法将所述涂覆材料均匀地涂覆在预配置的硅碳负极材料表面，得到具有网络结构的初步硅碳负极材料包括：
3.根据权利要求2所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述干燥预处理的干燥温度为100℃，干燥时间为7小时；所述化学气相沉积反应的反应温度为400℃，反应时间为2-5小时；所述后处理为：于500℃的温度下保持3-5小时。
4.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述将多孔石墨烯添加到所述初步硅碳负极材料中，通过物理混合处理以及热处理，使所述多孔石墨烯均匀地分布在所述初步硅碳负极材料的内部和表面，得到优化后的硅碳负极材料的步骤中，所述热处理为：在惰性气氛中，将物理混合处理得到的混合物置于500℃-800℃的温度下，反应6-8小时。
5.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，相对于所述硅碳负极材料的质量，所述涂覆材料的质量为0.5wt％-1.0wt％，所述多孔石墨烯的质量为10wt％-15wt％。
6.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述涂覆材料的平均直径为50nm-500nm。
7.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述网络结构的厚度为50nm-100nm，所述网络结构具有孔隙，所述多孔石墨烯的孔径小于所述孔隙的孔径。
8.一种硅碳负极材料，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的硅碳负极材料的制备方法制备得到。
9.一种负极片，其特征在于，含有如权利要求8任一项所述的硅碳负极材料。
10.一种电池，其特征在于，含有如权利要求9所述的负极片。
