1.一種硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,具體步驟如下:
(1)配置硅氧烷前體物溶液待用,將天然纖維素浸入硅氧烷前體物溶液中,室溫自然干燥,得到表面沉積二氧化硅凝膠膜的天然纖維素材料;
(2)步驟(1)得到的表面沉積二氧化硅凝膠膜的天然纖維素材料經(jīng)碳化和鎂熱還原處理后得到硅包裹的碳纖維復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的硅氧烷前體物為四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷;
所述的硅氧烷前體物溶液以乙醇為溶劑;
所述硅氧烷前體物溶液的濃度為0.1~1.2M。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,所述的硅氧烷前體物溶液為四乙氧基硅烷/乙醇溶液,濃度為0.1~0.6M。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的天然纖維素包括定量濾紙、棉花或棉布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,所述的天然纖維素為定量濾紙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述的碳化處理在惰性氣氛下進(jìn)行,碳化溫度為450~750℃,時(shí)間為5~10h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述鎂熱還原處理的具體工藝為:
將表面沉積二氧化硅凝膠膜的天然纖維素材料的碳化產(chǎn)物與鎂粉混合,在650~750℃、惰性氣氛下還原,得到所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料;
所述表面沉積二氧化硅凝膠膜的天然纖維素材料的碳化產(chǎn)物和鎂粉的質(zhì)量比為1:1~5。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,鎂熱還原處理后的產(chǎn)物再經(jīng)鹽酸浸泡、洗滌、干燥后得到所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料。
9.一種如權(quán)利要求1~8任一權(quán)利要求所述的方法制備的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料。
10.一種如權(quán)利要求9所述的硅包裹的碳纖維復(fù)合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用。