[發明專利]一種具有核殼結構的氮摻雜硅炭復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210059421.6
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114420910A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 劉海燕;邢濤;劉濤;楊貴州;王洪記;夏水林;張奎同;王雯雯;苗陽;李智
• 申請（專利權）人: 山東能源集團有限公司;兗礦化工有限公司兗礦新能源研發創新中心
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

1.一種具有核殼結構的氮摻雜硅炭復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將苯胺單體、納米硅粉分散到酸液中，得到分散液；

b)將所述分散液、過氧化氫溶液和引發劑溶液混合進行水熱反應，反應結束后進行固液分離和干燥，得到聚苯胺包覆的納米硅材料；

c)在保護性氣氛下，對所述聚苯胺包覆的納米硅材料進行炭化處理，得到具有核殼結構的氮摻雜硅炭復合材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，所述苯胺單體∶納米硅粉的用量比為(0.5～10)mL∶(0.1～10)g；

所述酸液的濃度為0.2M。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述納米硅粉的粒度為50～500nm。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述酸液選自硫酸液、磷酸液和硝酸液中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中的過氧化氫溶液∶步驟a)中納米硅粉的用量比為(0.5～10)mL∶(0.1～10)g；

所述過氧化氫溶液的質量百分濃度為30％。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述引發劑溶液中的引發劑∶步驟a)中苯胺單體的摩爾比為1∶(0.5～3)。

7.根據權利要求1或6所述的制備方法，其特征在于，所述引發劑溶液中的引發劑選自過硫酸鹽、重鉻酸鹽和三氯化鐵中的一種或幾種；

所述引發劑溶液的濃度為0.15～0.60M。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中，所述水熱反應的溫度為120～170℃，時間為2～10h。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，所述炭化處理的溫度為400～1000℃，保溫時間為1～6h。

10.一種權利要求1～9中任一項所述的制備方法制得的具有核殼結構的氮摻雜硅炭復合材料。