[发明专利]一种锂离子电池用复合纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述复合纳米材料为二氧化硅/五氧化二钒/碳复合纳米材料，其制备方法包括如下步骤：

（1）取5～10g正硅酸乙酯加入到30～40mL乙醇中并搅拌溶解，再加入0.5～1g聚乙二醇2000后超声分散15min，随后加入10～15mL尿素溶液并在30℃左右温度下搅拌1～2h形成溶胶后备用；

（2）取5～10g钒氧化物加入到20～25mL质量分数为5～15%的双氧水溶液中，搅拌至钒氧化物全部溶解生成红色的过氧钒酸溶液，室温下继续搅拌1～6 h后备用；

（3）将碳源和二茂铁溶解在溶剂中，形成均一稳定的溶液备用，所述碳源的加入量为15～80g/L，二茂铁浓度为0.002～0.004mo1/L；然后将所形成的溶液加入到反应釜中进行热处理，所述热处理条件为：温度180～200℃，时间为12～24小时；之后将产物洗涤、干燥，并于惰性气氛下，450～550℃焙烧2～10小时，得碳材料；

将步骤(1)和步骤(2)所得产物与步骤（3）得到的碳材料按照质量比为20～30：15～25：0.2～0.6混合搅拌1～2小时后，转移到聚四氟乙烯衬底的不锈钢反应釜中，120～190℃下水热反应1～7天，然后用去离子水水洗过滤2～5次，60～100℃烘干，250～350℃焙烧4～10小时即得二氧化硅/五氧化二钒/碳复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述复合纳米材料的制备方法，其特征在于，复合纳米材料呈颗粒状，粒径为40～120nm，孔径为30～150nm，孔容为0.5～1.5cm³/g，比表面积为120～300m²/g。

3.根据权利要求1所述复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中钒氧化物为选自V0、V0₂、V₂0₃、V₂0₅中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中碳源为葡萄糖、蔗糖、酚醛树脂和间苯二酚的一种或多种。

5.根据权利要求1所述复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中溶剂为丙酮和乙醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中惰性气氛为氮气或氩气。

7.一种权利要求1-6任一项所述方法所制备得到的锂离子电池用二氧化硅/五氧化二钒/碳复合纳米材料。