[发明专利]一种铁酸镍与硅的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将铁酸镍加入到水中，搅拌均匀，得到铁酸镍混合液；

(2)将纳米硅加入到水中，混合均匀，得到纳米硅溶液；

(3)将步骤(2)中得到的纳米硅溶液滴加到步骤(1)中得到的铁酸镍混合液中，搅拌，然后进行脱泡处理，再离心、干燥，得到铁酸镍和硅的复合材料；

步骤(1)中所述的铁酸镍通过如下方法制备得到：将镍盐和亚铁盐加入到分散剂中，搅拌0.5～2小时，然后加入结构导向剂和沉淀剂，搅拌0.5～1h后进行水热反应，反应结束后取沉淀，离心洗涤，干燥，烧结，得到铁酸镍；

所述的水热反应的条件为：120～180℃反应4～12h；所述的离心的条件为：6000～8000rmp离心3～6min；所述的干燥的条件为：50～80℃干燥6～12h；所述的烧结的条件为：在空气或氮气氛围中，以5～10℃/min的速率升温至400～550℃，然后保温3～6h。

2.根据权利要求1所述的铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的纳米硅的用量按纳米硅与所述铁酸镍的质量比为0.05～0.2：1配比计算；

步骤(2)中所述的纳米硅的尺寸为20～30nm。

3.根据权利要求1所述的铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的混合均匀通过如下方法实现：先用磁力搅拌0.5～2h，然后放入超声机中超声处理0.5～2h，再放入细胞超声粉碎机中超声处理10～30min。

4.根据权利要求1所述的铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍；所述的亚铁盐为氯化亚铁或硫酸亚铁；所述的分散剂为去离子水和乙二醇中的至少一种；所述的结构导向剂为氟化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；所述的沉淀剂为尿素。

5.根据权利要求1所述的铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的镍盐和亚铁盐中镍离子和亚铁离子的摩尔比为1：2；所述的结构导向剂的添加量按结构导向剂与镍盐的摩尔比为3：2配比计算；所述的沉淀剂的添加量按沉淀剂与镍盐的摩尔比为5：2配比计算。

6.根据权利要求1所述的铁酸镍与硅的复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的脱泡处理为在脱泡搅拌机中处理0.5～2h；

步骤(3)中所述的离心的条件为：5000～8000rmp离心2～5min；

步骤(3)中所述的干燥的条件为：50～80℃干燥6～12h。

7.一种铁酸镍与硅的复合材料，其特征在于：通过权利要求1～6任一项所述的方法制备得到。

8.权利要求7所述的铁酸镍与硅的复合材料在锂离子电池领域中的应用。