[发明专利]拓扑储能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种拓扑储能材料，其特征在于包括：拓扑绝缘体、高容量储能材料以及包覆在前面两种材料外层的包覆材料，所述高容量储能材料是指比容量500mAh/g的电池负极材料；

所述拓扑储能材料采用如下制备方法得到：

(1)首先将油酸和油酰胺混合均匀，通入惰性气体除去空气同时升高到反应温度；

(2)将二苄基二硒醚和三苯基铋加入到油酸和油酰胺混和液中，保持温度使生成硒化铋纳米片，随后加入乙酰丙酮锡和二苄基二硒醚，将硒化锡长在硒化铋纳米片上形成复合物；

(3)将复合物和包覆材料球磨进行包覆形成最后的拓扑复合储能材料。

2.根据权利要求1所述的拓扑储能材料，其特征在于：包覆材料选自石墨、石墨烯、碳纳米管、硬碳、软碳中至少一种。

3.根据权利要求1所述的拓扑储能材料，其特征在于：材料的包覆过程采用球磨包覆、或水热包覆再碳化、或直接使用CVD包覆。

4.根据权利要求3所述的拓扑储能材料，其特征在于：水热包覆后的材料在400-1200℃碳化处理。

5.一种 如 权利要求2或3或4所述的拓扑储能材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)首先将油酸和油酰胺混合均匀，通入惰性气体除去空气同时升高到反应温度；

(2)将二苄基二硒醚和三苯基铋加入到油酸和油酰胺混和液中，保持温度使生成硒化铋纳米片，随后加入乙酰丙酮锡和二苄基二硒醚，将硒化锡长在硒化铋纳米片上形成复合物；

(3)将复合物和包覆材料球磨进行包覆形成最后的拓扑复合储能材料。

6.根据权利要求5所述的拓扑储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)加入的油酸与油酰胺的体积比例控制在100:2-8之间，油酸与油酰胺混合溶液的反应温度为250-330摄氏度之间；步骤(2)加入的二苄基二硒醚和三苯基铋的摩尔比例为1:(0.5-2)，加入后反应时间为4-10分钟；随后加入的乙酰丙酮锡和二苄基二硒醚的摩尔比例为1:(0.5-2)，加入后反应时间为15-30分钟形成复合物，生成的复合物使用正己烷或者无水乙醇进行洗涤；步骤(3)制备的复合物与包覆材料球磨时的质量比为1:0.1-0.4，球磨时通入惰性气体或氮气，复合材料球磨时间为10-30小时，然后包覆形成最后的拓扑复合储能材料。

7.根据权利要求5所述的拓扑储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)上述的油酸与油酰胺的升温过程分为两步进行，先将混合物加热到140摄氏度，在此温度下搅拌保持30分钟后进行二次升温，升到最终的反应温度，整个过程升温速度控制在5-15℃/min；步骤(2)将二苄基二硒醚和三苯基铋加入到油酸和油酰胺混和液之前，先将二苄基二硒醚和三苯基铋溶解于少量油酰胺中同时进行预热，预热温度控制在60-90℃之间；将乙酰丙酮锡和二苄基二硒醚加入到油酸和油酰胺混和液之前，先将乙酰丙酮锡和二苄基二硒醚溶解于少量油酰胺中同时进行预热，预热温度控制在60-90℃之间。