[發明專利]拓撲儲能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810028183.6
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108199049B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳孟強;陳治;徐自強;陳誠;涂鋮陽;陳金琛;楊儉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡;葛啟函

1.一種拓撲儲能材料，其特征在于包括：拓撲絕緣體、高容量儲能材料以及包覆在前面兩種材料外層的包覆材料，所述高容量儲能材料是指比容量500mAh/g的電池負極材料；

所述拓撲儲能材料采用如下制備方法得到：

(1)首先將油酸和油酰胺混合均勻，通入惰性氣體除去空氣同時升高到反應溫度；

(2)將二芐基二硒醚和三苯基鉍加入到油酸和油酰胺混和液中，保持溫度使生成硒化鉍納米片，隨后加入乙酰丙酮錫和二芐基二硒醚，將硒化錫長在硒化鉍納米片上形成復合物；

(3)將復合物和包覆材料球磨進行包覆形成最后的拓撲復合儲能材料。

2.根據權利要求1所述的拓撲儲能材料，其特征在于：包覆材料選自石墨、石墨烯、碳納米管、硬碳、軟碳中至少一種。

3.根據權利要求1所述的拓撲儲能材料，其特征在于：材料的包覆過程采用球磨包覆、或水熱包覆再碳化、或直接使用CVD包覆。

4.根據權利要求3所述的拓撲儲能材料，其特征在于：水熱包覆后的材料在400-1200℃碳化處理。

5.一種 如 權利要求2或3或4所述的拓撲儲能材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)首先將油酸和油酰胺混合均勻，通入惰性氣體除去空氣同時升高到反應溫度；

(2)將二芐基二硒醚和三苯基鉍加入到油酸和油酰胺混和液中，保持溫度使生成硒化鉍納米片，隨后加入乙酰丙酮錫和二芐基二硒醚，將硒化錫長在硒化鉍納米片上形成復合物；

(3)將復合物和包覆材料球磨進行包覆形成最后的拓撲復合儲能材料。

6.根據權利要求5所述的拓撲儲能材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)加入的油酸與油酰胺的體積比例控制在100:2-8之間，油酸與油酰胺混合溶液的反應溫度為250-330攝氏度之間；步驟(2)加入的二芐基二硒醚和三苯基鉍的摩爾比例為1:(0.5-2)，加入后反應時間為4-10分鐘；隨后加入的乙酰丙酮錫和二芐基二硒醚的摩爾比例為1:(0.5-2)，加入后反應時間為15-30分鐘形成復合物，生成的復合物使用正己烷或者無水乙醇進行洗滌；步驟(3)制備的復合物與包覆材料球磨時的質量比為1:0.1-0.4，球磨時通入惰性氣體或氮氣，復合材料球磨時間為10-30小時，然后包覆形成最后的拓撲復合儲能材料。

7.根據權利要求5所述的拓撲儲能材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)上述的油酸與油酰胺的升溫過程分為兩步進行，先將混合物加熱到140攝氏度，在此溫度下攪拌保持30分鐘后進行二次升溫，升到最終的反應溫度，整個過程升溫速度控制在5-15℃/min；步驟(2)將二芐基二硒醚和三苯基鉍加入到油酸和油酰胺混和液之前，先將二芐基二硒醚和三苯基鉍溶解于少量油酰胺中同時進行預熱，預熱溫度控制在60-90℃之間；將乙酰丙酮錫和二芐基二硒醚加入到油酸和油酰胺混和液之前，先將乙酰丙酮錫和二芐基二硒醚溶解于少量油酰胺中同時進行預熱，預熱溫度控制在60-90℃之間。