[發明專利]一種銅納米線纏繞硅碳復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110986810.9
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113707862A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 鄭淞生;陳思;王兆林;張葉涵;凡正清
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;C01B32/05;C01B33/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

1.一種銅納米線纏繞硅碳復合材料，包括碳包硅顆粒和纏繞在所述碳包硅顆粒表面的銅納米線；

所述碳包硅顆粒包括亞微米硅和包覆在所述亞微米硅表面的碳層；所述碳層中分散有金屬納米顆粒。

2.根據權利要求1所述的銅納米線纏繞硅碳復合材料，其特征在于，所述碳包硅顆粒的粒徑為0.7～2μm。

3.根據權利要求1或3所述的銅納米線纏繞硅碳復合材料，其特征在于，所述碳層的厚度為100～500nm。

4.根據權利要求1所述的銅納米線纏繞硅碳復合材料，其特征在于，所述金屬納米顆粒的材質包括金屬包括Cu、Ni、Mn、Zn、Co和Fe中的一種或幾種；

所述金屬納米顆粒的粒徑為20～100nm；

所述金屬納米顆粒的質量為碳包硅顆粒質量的3～10％。

5.根據權利要求1所述的銅納米線纏繞硅碳復合材料，其特征在于，所述銅納米線的直徑為20～10nm，長度為1～60μm；

所述銅納米線在銅納米線纏繞硅碳復合材料中的含量為15～40wt％。

6.權利要求1～5任一項所述銅納米線纏繞硅碳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將碳源、第一水溶性銅源、亞微米硅和水混合，依次進行水熱反應和退火處理，得到碳包硅顆粒；

將所述碳包硅顆粒、第二水溶性銅源、表面活性劑、多羥基化合物和水混合，在所述碳包硅顆粒表面原位纏繞生長銅納米線，得到銅納米線纏繞硅碳復合材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述碳源包括葡萄糖、淀粉、纖維素、多糖、環糊精、木質素和環烴中的一種或幾種。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述碳源、亞微米硅和第一水溶性銅源的質量比為10：(1～20)：(1～5)；

所述水熱反應的溫度為170～300℃，保溫時間為2～24h。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述碳包硅顆粒、第二水溶性銅源、表面活性劑和多羥基化合物的質量比為1：(2～10)：(45～100)：(25～80)；

所述原位纏繞生長的溫度為80～150℃，保溫時間為2～24h。

10.權利要求1～5任一項所述的銅納米線纏繞硅碳復合材料或權利要求6～9任一項所述制備方法得到的銅納米線纏繞硅碳復合材料在鋰離子電池中的應用。