[發明專利]一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料及其制備方法在審
| 申請號： | 202110448041.7 | 申請日： | 2021-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN113193194A | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發明（設計）人： | 江國棟;董燕;秦圓;周曉偉;袁頌東 | 申請（專利權）人： | 湖北工業大學 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 吳艷姣 |
| 地址： | 430068 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 納米 氮磷雙 摻雜 復合材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)納米硅分散于水和乙醇的混合溶液中，正硅酸四乙酯在氨水的催化作用下發生水解縮聚反應合成Si@SiO2顆粒；
(2)將Si@SiO2顆粒分散于含苯胺的酸性溶液中，加入引發劑，引發苯胺在Si@SiO2上聚合，所得產物干燥后經高溫煅燒形成Si@SiO2@NPC材料；
(3)Si@SiO2@NPC用氫氟酸刻蝕后形成蛋黃殼型結構Si@void@NPC。
2.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯與納米硅的質量比為1:1～12:1。
3.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)酸性溶液中的酸為植酸或植酸與質子酸的混合物，植酸的濃度為0.03～0.1mol/L。
4.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)苯胺濃度為0.1～0.2mol/L，苯胺用量為4～12mmol。
5.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中聚合條件為0～4℃下水浴超聲0.4～2h。
6.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，濃度為0.1～0.125mol/L。
7.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的干燥采用冷凍干燥。
8.根據權利要求1所述的一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中煅燒條件為氬氣或氮氣氣氛下，升溫速率為2～5℃/min，炭化溫度600～900℃，炭化時間2～4h。
9.一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料，其特征在于，所述納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料為蛋黃殼型結構：Si@void@NPC，Si為內核，摻N和P的碳層NPC為外殼，Si內核和NPC外殼之間是一層空隙層，NPC外殼為微介孔結構。
10.一種納米硅@氮磷雙摻雜碳復合材料在制備鋰離子電池負極材料方面的應用。
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