[发明专利]一种钼掺杂多孔硅碳复合材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，所述钼掺杂多孔硅碳复合材料包括多孔纳米硅、氧化钼、石墨烯和无定型碳，所述氧化钼和多孔纳米硅负载在所述石墨烯上且均通过化学键与石墨烯连接；

以所述复合材料的总质量为100％计，所述多孔纳米硅的质量百分含量为60％～80％，所述氧化钼的质量百分含量为1％～10％，所述石墨烯的质量百分含量为1％～5％，所述无定型碳的质量百分含量为5％～48％。

2.根据权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总质量为100％计，所述氧化钼的质量百分含量为2％～8％。

3.根据权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总质量为100％计，所述石墨烯的质量百分含量为1％～3％。

4.根据权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总质量为100％计，所述无定型碳的质量百分含量为20％～30％。

5.根据权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，所述多孔纳米硅与石墨烯通过下述方式实现化学键连接：多孔纳米硅表面的氨基与氧化石墨烯上的含氧官能团键合。

6.根据权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料，其特征在于，所述氧化钼的平均粒径为100nm-500nm。

7.如权利要求1所述的钼掺杂多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备氨基化的多孔纳米硅；

(2)采用步骤(1)所得多孔纳米硅，配制包含钼酸盐、多孔纳米硅和氧化石墨烯的溶液，进行水热反应；

(3)对步骤(2)所得水热产物进行碳化，所述碳化包括一次热处理和二次热处理，所述一次热处理的温度低于二次热处理的温度，且一次热处理的气氛中，还原性气体占比≥50vol％。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氨基化的多孔纳米硅的制备方法包括以下步骤：将纳米硅加入到盐酸和硫酸的混酸溶液中浸泡，过滤并清洗，然后与苯胺溶液混合进行修饰，得到氨基化的多孔纳米硅。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述浸泡的时间为1h～48h。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述纳米硅、苯胺、混酸的质量比为(1～10):(1～30):100。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述配制的方法包括：先制备钼盐溶液，之后将步骤(1)所得多孔纳米硅添加到钼盐溶液中，再添加氧化石墨烯的溶液。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述水热反应的温度为80℃～150℃。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述水热反应的压力为1MPa～5Mpa。

14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述包含钼盐、多孔纳米硅和氧化石墨烯的溶液中，钼盐、多孔纳米硅和氧化石墨烯的质量比为(1～5):100:(0.5～2)。

15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述包含钼盐、多孔纳米硅和氧化石墨烯的溶液中还包含助剂，所述助剂的添加量为多孔纳米硅质量的0.5％～2％。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述助剂为环己六醇磷酸酯。