[发明专利]一种高性能Si@SnO2

权利要求书

1.一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：通过表面改性处理先在纳米硅表面引入官能团，接着原位沉积一层均匀的SnO₂层，然后通过原位聚合酚醛树脂引入均匀碳层前驱体，通过高温煅烧制备得到高性能多层核壳结构的复合材料；具体包括以下步骤：

（1）对Si纳米材料进行表面改性处理；

（2）改性后的Si纳米颗粒分散在去离子水中超声处理，然后加入硫代乙醇酸、浓盐酸、尿素分别超声处理；最后加入SnCl₂，超声分散均匀；设定温度下搅拌；反应结束后抽滤，用水和乙醇轮流洗涤至干净；70℃真空干燥2h，得到Si@SnO₂结构材料；

（3）按体积比将水和乙醇混合，超声搅拌均匀；然后将上述步骤得到的0.2g Si@SnO₂分散于其中超声搅拌20 min；把CTAB、间苯二酚、氨水，加入上述溶液中，超声搅拌30 min；然后将之置于油浴中45 ℃搅拌30 min，加入甲醛溶液，设定温度下搅拌；抽滤后，用去离子水洗至干净，70 ℃真空干燥3 h；

（4）将步骤（3）的样品在管式炉中惰性气氛下高温煅烧制备得到高性能Si@SnO₂@C复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述的表面改性处理，包括将硅粉进行热氧化改性、化学氧化改性或表面活性剂改性。

3.根据权利要求1所述的一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的设定温度下搅拌，温度范围为20～60 ℃，搅拌时间为0.5～72 h。

4.根据权利要求1所述的一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，水和乙醇的体积比为1/9～5/5；所述CTAB、间苯二酚、氨水，其物质的量浓度范围分别为0.01～0.1 M、0.008～0.064 M、0.014～0.168 M；所述甲醛溶液为间苯二酚物质的量的2～15倍；所述设定温度下搅拌，温度范围为30～60 ℃，搅拌时间为2～24 h。

5.根据权利要求1所述的一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的惰性气氛下高温煅烧具体条件为：在惰性气氛下500～900 ℃进行，惰性气氛为Ar、Ar/H₂混合气或He。

6.根据权利要求1所述的一种高性能Si@SnO₂@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料中，硅的量为30～60%，SnO₂层厚度为10～50 nm，碳层厚度为5～30 nm。

7.权利要求1所述的制备方法制备得到的高性能Si@SnO₂@C复合材料。

8.权利要求7所述的高性能Si@SnO₂@C复合材料在钠离子电池方面的应用。