[发明专利]在能量存储装置中使用的异质纳米结构材料及其制造方法

权利要求书

1.一种异质纳米结构材料，其包括：硅化物纳米平台，设置在所述硅化物纳米平台上并且与所述硅化物纳米平台电连通的离子主体纳米颗粒，以及设置在所述硅化物纳米平台上的在所述离子主体纳米颗粒之间的保护涂层。

2.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述纳米平台包括以约90度角相连在一起的多个连接并隔开的纳米梁。

3.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其还包括用于支承所述硅化物纳米平台的衬底。

4.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述硅化物纳米平台由选自以下的材料制成：硅化钛、硅化镍、硅化铁、硅化铂、硅化铬、硅化钴、硅化钼、硅化钽及其组合。

5.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述硅化物纳米平台由硅化钛制成。

6.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述离子主体纳米颗粒选自五氧化二钒、锂钴氧化物、磷酸铁锂、锂锰氧化物、锂镍氧化物及其组合。

7.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述离子主体纳米颗粒是五氧化二钒纳米颗粒。

8.根据权利要求1所述的异质纳米结构材料，其中所述离子主体纳米颗粒是钛掺杂的五氧化二钒纳米颗粒。

9.一种异质纳米结构材料，其包括多个连接并隔开的纳米梁，所述纳米梁包括硅化物芯、形成在所述硅化物芯上的离子主体纳米颗粒以及形成在所述硅化物芯上的在所述离子主体纳米颗粒之间的保护涂层。

10.根据权利要求9所述的异质纳米结构材料，其中所述梁以约90度的角相连在一起。

11.根据权利要求9所述的异质纳米结构材料，其中所述硅化物芯由硅化钛制成。

12.根据权利要求9所述的异质纳米结构材料，其中所述离子主体纳米颗粒是钛掺杂的五氧化二钒纳米颗粒。

13.根据权利要求9所述的异质纳米结构材料，其中所述保护涂层是氧化硅。

14.一种用于锂电池的电极，其包括：形成在衬底上的硅化物纳米平台，设置在所述硅化物纳米平台上并且与所述硅化物纳米平台电连通的离子主体纳米颗粒，以及设置在所述硅化物纳米平台上的在所述离子主体纳米颗粒之间的保护涂层。

15.根据权利要求14所述的电极，其中所述硅化物纳米平台包括以约90度角相连在一起的多个连接并隔开的纳米梁。

16.根据权利要求14所述的电极，其中所述硅化物纳米平台由硅化钛制成。

17.根据权利要求14所述的电极，其中所述离子主体纳米颗粒是钛掺杂的五氧化二钒纳米颗粒。

18.根据权利要求14所述的电极，其中所述硅化物纳米平台具有促进电荷传输的功能。

19.根据权利要求14所述的电极，其中所述离子主体纳米颗粒起活性组分的作用以储存和释放锂离子(Li⁺)。

20.根据权利要求14所述的电极，其中所述保护涂层具有防止锂离子(Li⁺)与所述硅化物纳米平台反应的功能。

21.根据权利要求14所述的电极，其中所述电极作为所述锂离子电池的阴极。

22.一种用于制造异质纳米结构材料的方法，其包括：

形成二维硅化物纳米网，其包括多个连接并隔开的纳米梁；

在所述硅化物纳米网的表面上沉积离子主体材料的前体；

形成在所述硅化物纳米网的表面上的离子主体材料纳米颗粒以及在所述纳米颗粒之间的保护涂层。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述硅化物纳米网是硅化钛纳米网。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述离子主体材料是五氧化二钒。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述形成的步骤包括煅烧具有五氧化二钒的前体的所述硅化钛纳米网以形成钛掺杂的五氧化二钒纳米颗粒和氧化硅保护涂层。