[發明專利]一種熒光桃紅為前驅體的空心碳球及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010838579.4
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112079344A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 楊丹;楊曉青;李爭暉;張國慶
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;H01M4/587;H01M10/054;B82Y40/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 彭玉婷

1.一種熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述空心碳球是以正硅酸乙酯、氨水、乙醇和去離子水混合攪拌，離心得二氧化硅球，加去離子水超聲分散，得到二氧化硅球分散液，加入熒光桃紅對二氧化硅球染色，并加金屬陽離子固色，離心干燥后，得到染色的二氧化硅；在保護氣氛下，將該染色的二氧化硅在600～1300℃煅燒制得二氧化硅球@碳，然后將二氧化硅球@碳浸泡在氫氟酸中，經洗滌和干燥處理后制得。

2.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述正硅酸乙酯和乙醇的體積比為(1～6)：(20～50)，所述去離子水、乙醇、氨水的體積比為(1～60)：(2～50)：(3～40)。

3.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述金屬陽離子為Cu²⁺、Fe³⁺或Zn²⁺。

4.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述熒光桃紅的質量和二氧化硅球分散液的體積比為(0.45～2.25)g：(15～45)mL。

5.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述二氧化硅球的粒徑為100～300nm；所述二氧化硅球@碳中碳包覆層的厚度為2～5nm；所述空心碳球的直徑為100～300nm，壁厚為2～5nm。

6.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述煅燒的時間為1～2h，所述保護氣氛為氮氣或氬氣。

7.根據權利要求1所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球，其特征在于，所述氫氟酸的質量濃度為5～40wt％。

8.根據權利要求1-7任一項所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1.將正硅酸乙酯、乙醇、去離子和氨水混合攪拌，離心后得二氧化硅球，在二氧化硅球中加去離子水超聲分散，得二氧化硅球分散液；

S2.將熒光桃紅溶解于二氧化硅球分散液中超聲分散，對二氧化硅球染色，并加金屬陽離子固色，離心干燥，得到染色的二氧化硅；

S3.將染色的二氧化硅放入管式爐，在保護氣氛下，升溫至600～1300℃煅燒，得二氧化硅球@碳；

S4.將二氧化硅球@碳浸泡于氫氟酸中，去離子水洗滌干燥后，得到空心碳球。

9.根據權利要求8所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球的制備方法，其特征在于，步驟S1和S2中所述超聲的時間均為10～30min；步驟S3中所述升溫的速率為1～10℃/min；步驟S4中所述浸泡的時間為30～60min。

10.權利要求1-7任一項所述的熒光桃紅為前驅體的空心碳球在制備鈉離子電池的負極材料中的應用。