本发明属于材料领域，尤其涉及一种动力电池用硅碳复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、新型硅碳材料是由多孔碳及其沉积在孔隙中的纳米硅组成，由于多孔碳提供膨胀空间，使其充放电过程中降低纳米硅的膨胀，提升循环性能，但是多孔碳由于具有高的比表面积造成其界面较多，使其充放电过程中不可逆容量较多，进而降低其首次效率，虽然可以通过材料表面包覆、掺杂降低其不可逆容量提升首次效率及其改善高温存储性能，但是仍然存在首次效率偏低。例如专利公开号cn116826010a公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法和应用，该硅碳复合材料和包覆于硅碳复合材料表面的外包覆层；硅碳复合材料包括多孔碳微球和均匀沉积于多孔碳微球孔道中及外表面的纳米硅颗粒；外包覆层选自simx，m元素选自n、p、s、c、o元素中的一种或多种，其材料通过外包覆层可以提升材料的首次效率，但是对材料的首次效率及其循环性能改善不大。因此，如何改善新型硅碳材料的首次效率，并降低膨胀，成为人们亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种动力电池用硅碳复合材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
3、根据本发明实施例的第一方面，提供了一种动力电池用硅碳复合材料，包括内核和外壳；所述内核包括聚合物微球和硅碳复合体，所述硅碳复合体包括多孔碳和沉积在所述多孔碳之间的纳米硅，且所述多孔碳和纳米硅表面形成有钝化层；所述外壳包括导电剂和聚合物材料。
4、进一步的，所述内核包括质量百分比为1-5wt％的聚合物微球和质量百分比为95-99wt％的硅碳复合体。
5、进一步的，所述外壳在所述硅碳复合材料中的质量百分比为0.5-2wt％。
6、进一步的，所述外壳包括质量百分比为0.5-5wt％的导电剂和质量百分比为95-99.5wt％的聚合物材料。
7、根据本发明实施例的第二方面，提供了一种动力电池用硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
8、s1、将聚合物溶于碳酸二甲酯溶剂中形成聚合物溶液，之后将单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌均匀后进行过滤，收集滤渣并进行干燥，获得锂份聚合物；
9、s2、将多孔碳添加到流化床设备中，通入惰性气体排出管内空气，之后通入硅烷气体并加热到450-550℃后保温30-300min，之后停止通入硅烷气体，通入活化气体，得到硅碳前驱体；
10、s3、将锂粉聚合物与硅碳前驱体添加到球磨机中混合均匀，之后加热使锂粉聚合物与硅碳前驱体熔融得到锂粉聚合物掺杂硅碳前驱体，即硅碳复合体；
11、s4、将苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸添加到搅拌器中并添加到去离子水中分散均匀，之后添加硅碳复合体，分散均匀后添加过硫酸按、碳纳米管导电剂，反应后过滤，真空干燥、粉碎、得到所述聚合物包覆硅碳复合材料。
12、进一步的，步骤s1中，所述聚合物与碳酸二甲酯溶剂的质量比为100:1000-2000；将1-5份单质锂粉末投入所述聚合物溶液中，将收集的滤渣置于温度为50-80℃的环境中喷雾干燥。
13、进一步的，步骤s2中，所述硅烷气体的流量为10-100sccm，所述活化气体的流量为1-10sccm，通入时间30-300min。
14、进一步的，步骤s3中，所述锂粉聚合物与硅碳前驱体的质量比为1-5：100，加热到100-200℃使锂粉聚合物与硅碳前驱体熔融得到锂粉聚合物掺杂硅碳前驱体，即硅碳复合体。
15、进一步的，步骤s4中，所述苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、硅碳复合体、碳纳米管导电剂和过硫酸铵的质量比为30-50：30-50：1-10：1000：1-10：10。
16、进一步的，所述步骤s4包括将苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸添加到搅拌器中并添加到去离子水中分散均匀配置成5-20wt％的浓度，之后添加硅碳复合体在转速为100-500rpm分散24-48h均匀，之后添加5％过硫酸按、碳纳米管导电剂，在温度为50-100℃环境下反应12-36h，过滤，在100℃环境下真空干燥24h、粉碎、得到所述聚合物包覆硅碳复合材料。
17、与现有技术相比，本发明的优点包括：
18、1)本发明的动力电池用硅碳复合材料采用锂粉聚合物掺杂在硅碳前驱体中，并作为内核结构，在电池化成分容中，锂粉表面的聚合物溶解于电解液溶剂ec(碳酸乙烯酯)，dmc(碳酸二甲酯)使其释放出锂离子对其内核硅碳进行补锂提升首次效率。
19、2)本发明的动力电池用硅碳复合材料的外层通过过硫酸按聚合苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸使其形成聚苯乙烯微球，聚丙烯酸、聚丙烯腈包覆在硅碳前驱体的表面，束缚其充放电过程中硅的膨胀，同时避免内核硅的外露提升包覆完整度，改善存储和循环性能；同时，外壳中掺杂碳纳米管导电剂提升材料的电子导电率，改善倍率性能。
1.一种动力电池用硅碳复合材料，其特征在于：包括内核和外壳；所述内核包括聚合物微球和硅碳复合体，所述硅碳复合体包括多孔碳和沉积在所述多孔碳之间的纳米硅，且所述多孔碳和纳米硅表面形成有钝化层；所述外壳包括导电剂和聚合物材料。
2.根据权利要求1所述的动力电池用硅碳复合材料，其特征在于：所述内核包括质量百分比为1-5wt％的聚合物微球和质量百分比为95-99wt％的硅碳复合体。
3.根据权利要求1所述的动力电池用硅碳复合材料，其特征在于：所述外壳在所述硅碳复合材料中的质量百分比为0.5-2wt％。
4.根据权利要求1或3所述的动力电池用硅碳复合材料，其特征在于：所述外壳包括质量百分比为0.5-5wt％的导电剂和质量百分比为95-99.5wt％的聚合物材料。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述聚合物与碳酸二甲酯溶剂的质量比为100:1000-2000；将1-5份单质锂粉末投入所述聚合物溶液中，将收集的滤渣置于温度为50-80℃的环境中喷雾干燥。
7.根据权利要求5所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述硅烷气体的流量为10-100sccm，所述活化气体的流量为1-10sccm，通入时间30-300min。
8.根据权利要求5所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所述锂粉聚合物与硅碳前驱体的质量比为1-5：100，加热到100-200℃使锂粉聚合物与硅碳前驱体熔融得到锂粉聚合物掺杂硅碳前驱体，即硅碳复合体。
9.根据权利要求5所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、硅碳复合体、碳纳米管导电剂和过硫酸铵的质量比为30-50：30-50：1-10：1000：1-10：10。
10.根据权利要求5所述动力电池用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4包括将苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸添加到搅拌器中并添加到去离子水中分散均匀配置成5-20wt％的浓度，之后添加硅碳复合体在转速为100-500rpm分散24-48h均匀，之后添加5％过硫酸按、碳纳米管导电剂，在温度为50-100℃环境下反应12-36h，过滤，在100℃环境下真空干燥24h、粉碎、得到所述聚合物包覆硅碳复合材料。
