[发明专利]一种碳包覆硅量子点复合锂离子电池负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆硅量子点复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将一氧化硅固体在惰性气体保护下，1900～2100℃气化1～3h，升温速率为2～5℃/min，同时通入还原性气体，惰性气体与还原性气体的体积比为(15～20):1，冷凝，得到硅量子点，使用浓度为5～15wt％的氢氟酸溶液对得到的硅量子点进行刻蚀10～60min；

(2)将步骤(1)得到的硅量子点分散在浓度为0.1～5mol/L的阳离子表面活性剂的水溶液中，超声处理30～120min，固液分离，得到表面修饰的硅量子点；

(3)将步骤(2)得到的表面修饰的硅量子点与碳源和水混合，180～200℃水热反应8～24h，固液分离，在惰性气体保护下对得到的固体进行碳化，得到碳包覆硅量子点复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述惰性气体包括氦气和/或氩气。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述还原性气体包括氢气、一氧化碳或硫化氢中任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液为氢氟酸的乙醇溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，刻蚀后对硅量子点进行乙醇洗涤和干燥。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述阳离子表面活性剂包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基-二甲基吡啶溴化铵或双八烷基-甲基苄基氯化铵中任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离的方法包括过滤、沉降、蒸发或离心中任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离的方法为离心。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述硅量子点与碳源的质量比为(2～5):1。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述硅量子点与水的质量体积比为(30～60):1g/L。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳源包括葡萄糖、果糖、蔗糖或麦芽糖中任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述固液分离包括过滤、沉降、蒸发或离心中任意一种或至少两种的组合。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述固液分离为离心。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳化的温度为600～1200℃。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳化的时间为1～6h。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述惰性气体包括氩气和/或氦气。

17.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将一氧化硅固体在惰性气体保护下在1900～2100℃下气化1～3h，同时通入还原性气体，冷凝，得到硅量子点；

(2)将步骤(1)得到的硅量子点分散在0.1～5mol/L阳离子表面活性剂的水溶液中，超声处理30～120min，固液分离，得到表面修饰的硅量子点；

(3)将步骤(2)得到的表面修饰的硅量子点与碳源和水混合，在180～200℃下水热反应8～24h，固液分离，在惰性气体保护下对得到的固体在600～1200℃下进行碳化1～6h，得到碳包覆硅量子点复合材料。