[发明专利]一种高性能硅碳复合纳米空心球负极材料的制备方法在审
| 申请号: | 201810666202.8 | 申请日: | 2018-06-22 |
| 公开(公告)号: | CN108598446A | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
| 发明(设计)人: | 曹传宝;马晨丹;陈松 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
| 主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
| 地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 复合纳米空心球 硅碳 制备 负极材料 二氧化硅复合物 锂离子电池负极 制备方法工艺 导电性 表面活性剂 碱性催化剂 倍率性能 酚醛树脂 改善材料 高温碳化 介孔结构 离子传输 离子扩散 形貌均一 正硅酸酯 有机物 潜在的 热还原 酚类 醛类 微波 应用 | ||
1.一种高性能硅碳复合纳米空心球负极材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将0.5~5g的酚类有机物溶于一定体积比的水和短链醇的混合溶剂中,磁力搅拌30分钟形成澄清溶液后,加入0.5~10mL的碱性催化剂,继续搅拌30分钟。
(2)向步骤(1)的溶液中加入1~10g表面活性剂,搅拌一定时间使其充分溶解后,按顺序加入0.5~8mL的醛类有机物及2~50mL的正硅酸酯类物质,搅拌5~48小时。
(3)将步骤(2)所得的溶液转移到三口烧瓶中,利用微波加热器,在50~150℃下处理5~60分钟,反应结束后冷却至室温后,离心洗涤干燥后得到酚醛树脂与氧化硅复合物。
(4)将步骤(3)所得的复合物放入高温管式炉中,在惰性气氛下300~1000℃热处理0.5~24小时,自然冷却至室温后得到氧化硅与碳复合产物。
(5)将步骤(4)所得的复合产物与镁粉按一定质量比充分混合并研磨均匀后,放入高温管式炉中,在氩气/氢气混合气氛下450~800℃热还原0.5~10小时,自然冷却至室温后加入稀酸除去未反应的镁粉,离心洗涤干燥后便得到硅碳复合纳米空心球。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的酚类有机物为苯酚,对甲基苯酚,对氨基苯酚,对硝基苯酚,邻苯二酚,间苯二酚,对苯二酚,间苯三酚中的一种或几种,质量为0.5~5g。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的短链醇为甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇中的一种或几种混合溶剂。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的碱性催化剂为氨水,乙二胺,丙二胺中的一种或几种,体积为0.5~10mL。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的表面活性剂为十四烷基三甲基氯化铵,十四烷基三甲基溴化铵,十六烷基三甲基氯化铵,十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种,质量为1~10g。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的醛类有机物为甲醛,乙醛,丙醛中的一种或几种,体积为0.5~8mL。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的正硅酸酯类物质为正硅酸甲酯,正硅酸乙酯,正硅酸丙酯中的一种或几种,体积为2~50mL。
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