[發明專利]一種碳包覆二維硅及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010135235.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111162266B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 馮金奎;安永靈;田園
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種碳包覆二維硅的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：以ASi₂型合金為前驅體，在二氧化碳和/或烴類氣氛中對所述前驅體進行加熱反應，完成后對得到的固體產物進行酸洗處理，得到碳包覆二維硅；

所述二氧化碳或/和烴類氣氛中還含有惰性氣體；

所述前驅體包括：NiSi₂、FeSi₂、TiSi₂、CoSi₂、CrSi₂、NbSi₂、ZrSi₂、MoSi₂、LiSi₂中的任意一種或兩種及以上的混合物；

所述制備方法得到的碳包覆二維硅由具有多孔結構的層狀硅材料以及包覆在該硅材料表面的碳層組成；

所述碳層具有石墨化狀態，碳層的厚度為8-12nm。

2.如權利要求1所述的碳包覆二維硅的制備方法，其特征在于，所述烴類氣體包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔中的任意一種或兩種及以上的混合物。

3.如權利要求1所述的碳包覆二維硅的制備方法，其特征在于，所述加熱反應的溫度為600℃-1500℃，時間為1-20h。

4.如權利要求1所述的碳包覆二維硅的制備方法，其特征在于，所述酸洗處理采用的酸包括：鹽酸、硫酸、醋酸、草酸，檸檬酸、磷酸、亞硫酸、磷酸、氫氟酸、甲酸、苯甲酸、乙酸、丙酸、硬脂酸、碳酸、氫硫酸、次氯酸、硼酸、硅酸中的任意一種或兩種及以上的混合物。

5.如權利要求1所述的碳包覆二維硅的制備方法，其特征在于，所述酸洗后對得到的產物依次進行過濾、洗滌、真空干燥；真空干燥的溫度為70-150℃。

6.權利要求1-5任一項所述的制備方法得到的碳包覆二維硅在儲能領域中的應用。

7.權利要求6所述的應用，其特征在于，碳包覆二維硅用作鋰離子電池的負極材料。