本发明属于锂离子电池负极材料，具体涉及一种硅藻土衍生硅碳负极材料及其制备方法和锂离子电池中的应用。
背景技术：
1、随着全球电动汽车(ev)的快速市场渗透，用于电动汽车的锂离子电池(libs)的能量密度亟需进一步提高。在这方面，硅(si)负极的理论容量(3579mah/g)比传统石墨负极(372mah/g)高出近十倍，被认为是提高libs能量密度的主要负极材料候选产品之一。然而，硅负极的大规模应用仍然面临着几个重大挑战，包括硅颗粒的粉碎、在充电/放电过程中固体电解质界面(sei)层的连续生长以及硅基负极体积膨胀/收缩对电极材料结构的巨大破坏。
2、多孔si/c纳米复合材料已被用作适应硅基负极材料大体积变化和防止电解质和si之间副反应的最有效方法之一。纳米结构si的代表性设计包括石榴状的si/c负极和si纳米粒子嵌入石墨层。然而，随着初级硅颗粒尺寸减小到纳米级，将纳米结构的硅组装成微米级材料具有一定的挑战。此外，碳材料通常是包覆在具有多孔结构的硅基负极材料的表面，对其内部的孔隙表面无法起到作用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种硅藻土衍生硅碳负极材料及其制备方法和锂离子电池中的应用，用以解决现有的硅碳负极材料纳米粒子团聚及碳材料仅在外表面包覆的技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明公开了一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将镁热处理的硅藻土和沥青混合液混合后，进行抽滤，得到抽滤后的固体；
5、将抽滤后的固体在惰性气氛下进行煅烧处理，得到一种硅藻土衍生硅碳负极材料；
6、所述镁热处理的硅藻土和沥青混合液的用量比为(0.5～1)g：(10～20)ml；
7、所述抽滤是将抽滤采用的抽滤装置抽至负压状态，负压状态的压力为-0.1～-0.3mp，同时从抽滤装置的抽滤头上部进行加压，加压压力为0.1～0.3mp。
8、进一步地，所述镁热处理的硅藻土和沥青混合液混合之前，镁热处理的硅藻土采用稀盐酸和去离子水依次清洗，随后在真空条件下进行干燥处理。
9、进一步地，所述干燥处理的温度为60～80℃，时间为10～12h。
10、进一步地，所述沥青混合液是将沥青溶于甲苯溶液中混合得到。
11、进一步地，所述沥青混合液的浓度为2～5mg/ml。
12、进一步地，所述抽滤装置为密封的抽滤头和下部连接玻璃抽滤瓶组成；所述抽滤头为聚四氟圆柱形针筒；
13、所述抽滤头上部连接有可上下移动的聚四氟活塞。
14、进一步地，所述煅烧处理的温度为700～900℃，时间为1～3h。
15、进一步地，所述镁热处理的硅藻土为硅藻土与镁粉按照质量比1:1～3混合，在氩气600℃下煅烧1～3h后得到。
16、本发明还公开了采用上述制备方法制备得到的一种硅藻土衍生硅碳负极材料。
17、本发明还公开了上述硅藻土衍生硅碳负极材料的应用，所述硅藻土衍生硅碳负极材料作为锂离子电池的负极材料。
18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19、本发明公开了一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，采用镁热处理的硅藻土和沥青作为原材料，通过复合工艺和煅烧处理，得到硅藻土衍生硅碳负极材料；该方法由于采用同时对抽滤头下部减压和上部加压的制备工艺，能够将沥青液同时送达硅藻土多孔结构的内外表面，从而煅烧之后达到将碳材料在多孔微米级硅负极内、外表面同时进行均匀包覆，解决了现有的硅碳负极材料纳米粒子团聚及碳材料仅在外表面包覆的技术问题，达到进一步提高复合材料电导率和结构稳定性的有益效果。
20、进一步地，本申请采用的反应原料来源丰富、成本低、尺寸为微米级，并具有天然的纳米多孔结构，制备方法简单、安全、可重复性较强。
21、本发明还公开了上述硅藻土衍生硅碳负极材料在锂离子电池中的应用，根据相关实验结果表明，该材料在1c放电条件下，首次放电比容量接近1200mah/g，首次库伦效率接近75％，循环100次之后，容量保持率接近90％，具有优异的电化学性能。
1.一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述镁热处理的硅藻土和沥青混合液混合之前，镁热处理的硅藻土采用稀盐酸和去离子水依次清洗，随后在真空条件下进行干燥处理。
3.根据权利要求2所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为60～80℃，时间为10～12h。
4.根据权利要求1所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述沥青混合液是将沥青溶于甲苯溶液中混合得到。
5.根据权利要求4所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述沥青混合液的浓度为2～5mg/ml。
6.根据权利要求1所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述抽滤装置为密封的抽滤头和下部连接玻璃抽滤瓶组成；所述抽滤头为聚四氟圆柱形针筒；
7.根据权利要求1所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为700～900℃，时间为1～3h。
8.根据权利要求1所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述镁热处理的硅藻土为硅藻土与镁粉按照质量比1:1～3混合，在氩气600℃下煅烧1～3h后得到。
9.一种硅藻土衍生硅碳负极材料，其特征在于，采用权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述的一种硅藻土衍生硅碳负极材料的应用，其特征在于，所述硅藻土衍生硅碳负极材料作为锂离子电池的负极材料。
