[發明專利]一種螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料及其制備方法和在鋰離子電池中的應用

有效

• 申請號: 201910074899.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109817929B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 劉金云;陳玉;張敏;谷翠萍;黃家銳
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/0525;H01M10/058;B82Y30/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

1.一種螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將聚醚F127與去離子水、十六烷基三甲基溴化銨和酸攪拌混合均勻，加入正硅酸乙酯(TEOS)，攪拌混合均勻后，靜置，得到的產物經離心、洗滌、干燥，即可得到二氧化硅；

(2)將步驟(1)得到的二氧化硅、鈷鹽、氟化銨和尿素混合在去離子水中，攪拌均勻后，轉移到反應釜中，進行水熱反應，得到的產物經離心、洗滌，干燥后，在空氣中煅燒，然后自然冷卻，即可得到所述螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料；

步驟(2)中，所述水熱反應的溫度和時間分別為90～150℃，3～8h。

2.根據權利要求1所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述聚醚F127、去離子水、十六烷基三甲基溴化銨、酸、正硅酸乙酯的用量之比為：(0.012～0.065)g：(1.5～5.0)mL：

(0.5～5.0)mL：(0.2～2.0)mL：(0.06～0.15)mL。

3.根據權利要求1或2所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述酸為鹽酸或硫酸中的一種或兩種；所述酸的濃度為8～12mol/L。

4.根據權利要求1或2所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述攪拌時間為1～60s；所述靜置時間為5～40h。

5.根據權利要求1所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述二氧化硅、鈷鹽、氟化銨、尿素相對于去離子水的濃度分別為1.5～5mg/mL、6～12mg/mL、0.8～4mg/mL、4～8mg/mL；所述鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷的一種或兩種。

6.根據權利要求1或5所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述煅燒的溫度和時間分別為300～800℃、1～6h。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的制備方法制備得到的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料。

8.根據權利要求7 所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料作為鋰離子電池負極材料的應用。

9.一種鋰離子電池負極，其特征在于，以權利要求8所述的螺旋狀二氧化硅/四氧化三鈷復合納米材料制備而成。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，以權利要求9所述的鋰離子電池負極組裝而成。