[发明专利]一种传感、光电或锂离子电池用的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料，其特征是，该复合材料为规则球状颗粒或不规则球状颗粒，从内至外依次为内核、核壳间距层、内壳层、外壳层，其中，内核为粒径250～270nm的球状二氧化硅颗粒，核壳间距层的厚度为20～30nm，内壳层为厚度30～40nm的二氧化钛层，外壳层为厚度35～40nm的碳层；

所述蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料的制备方法包括：

(1)制备设定粒径的球形二氧化硅：将正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和二次水混合均匀，经水浴加热搅拌后，产物进行离心、洗涤，干燥，研磨后，得到设定粒径的球形二氧化硅，其中，正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和水的添加比例为(8～10)mL：(8～10)mL：(100～150)mL：(4～6)mL；

(2)制备设定壳层厚度的二氧化钛包覆二氧化硅的球形颗粒：将所述球形二氧化硅、无水乙醇和氨水混合，再加入钛酸四正丁酯，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨，得到球形二氧化硅/二氧化钛，其中，所述球形二氧化硅、无水乙醇和氨水的添加比例为200mg：(50～60)mL：(0.2～0.6)mL，二氧化硅与钛酸四正丁酯的添加比例为200mg：(0.6～1.2)mL；

(3)将所述的球形颗粒与间苯二酚、乙醇、水、氨水、甲醛混合，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后，煅烧，得到球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料；其中，二氧化硅/二氧化钛、氨水、无水乙醇、水、间苯二酚和甲醛的添加比例为200mg：(1～2)mL：(40～60)mL：(20～30)mL：(200～300)mg：(0.3～0.4)mL；

(4)将球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料与氢氧化钠溶液混合进行刻蚀，反应后的产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后得到蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料，其中，氢氧化钠溶液刻蚀反应条件为40～50℃，反应60～90min，氢氧化钠的溶液的浓度为1～2mol/L。

2.权利要求1所述的蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征是，该方法包括：

(1)制备设定粒径的球形二氧化硅：将正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和二次水混合均匀，经水浴加热搅拌后，产物进行离心、洗涤，干燥，研磨后，得到设定粒径的球形二氧化硅，其中，正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和水的添加比例为(8～10)mL：(8～10)mL：(100～150)mL：(4～6)mL；

(2)制备设定壳层厚度的二氧化钛包覆二氧化硅的球形颗粒：将所述球形二氧化硅、无水乙醇和氨水混合，再加入钛酸四正丁酯，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨，得到球形二氧化硅/二氧化钛，其中，所述球形二氧化硅、无水乙醇和氨水的添加比例为200mg：(50～60)mL：(0.2～0.6)mL，二氧化硅与钛酸四正丁酯的添加比例为200mg：(0.6～1.2)mL；

(3)将所述的球形颗粒与间苯二酚、乙醇、水、氨水、甲醛混合，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后，煅烧，得到球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料；其中，二氧化硅/二氧化钛、氨水、无水乙醇、水、间苯二酚和甲醛的添加比例为200mg：(1～2)mL：(40～60)mL：(20～30)mL：(200～300)mg：(0.3～0.4)mL；

(4)将球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料与氢氧化钠溶液混合进行刻蚀，反应后的产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后得到蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料，其中，氢氧化钠溶液刻蚀反应条件为40～50℃，反应60～90min，氢氧化钠的溶液的浓度为1～2mol/L。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，在制备球形二氧化硅步骤中，水浴加热时间为8～24h。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，在制备球形二氧化硅步骤中，正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和水的添加比例为8mL：8mL：100mL：4mL。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，在制备二氧化钛包覆二氧化硅的球形颗粒的步骤中，加入钛酸四正丁酯后搅拌2～10h。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，加入钛酸四正丁酯后搅拌3h。