[发明专利]一种核壳结构Co-SiO2

权利要求书

1.一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

B1、将钴盐和表面活性剂溶于稀盐酸中，混合均匀形成混合液，然后往混合液中加入硅酸盐，在150℃-200℃温度下搅拌加热6-8小时，再静置、冷却、水洗、抽滤，制备掺钴纳米SiO₂溶胶，然后在550-700℃的温度下煅烧3-5小时，水洗干燥，得到钴掺杂纳米SiO₂粉末，简称Co-SiO₂；

B2、将步骤B1制备的钴掺杂纳米SiO₂粉末加入装有有机溶剂的三口烧瓶中，然后加入硅烷化试剂，回流8-12h，回流温度设定在有机溶剂的沸点以上，然后抽滤、水洗、干燥，再在炭化炉中碳化，得到Co-SiO₂/C复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤B1中，钴盐、表面活性剂与稀盐酸的质量比为 (1-2.5):(5-12.5):24，稀盐酸的浓度为0.01-0.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B1中，所述表面活性剂为离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B1中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基溴化钠中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B2中，钴掺杂纳米SiO₂粉末根据有机溶剂的体积按0.8-0.4g/ml加入到有机溶剂的三口烧瓶中。

6.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B2中，硅烷化试剂的加入量与钴掺杂纳米SiO₂粉末的质量比为1:(2-4)。

7.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B2中，所述碳化是在惰性气氛下进行的，碳化的温度为800-1100℃，碳化时间为4-8h。

8.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于：步骤B2中，所述有机溶剂为乙醇、苯、甲苯中的一种；所述硅烷化试剂包括分子式为 C_nH_(2n+1)Si(OCH₃)₃ 、C_nH_(2n-1)Si(OCH₃)₃的长链硅烷化试剂。

9.根据权利要求1所述的一种核壳结构Co-SiO₂/C负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

B1：制备钴掺杂纳米SiO₂粉末：分别称取2-5g钴盐和10-25g表面活性剂溶于120g浓度为0.01-0.5mol/L的稀盐酸中，混合均匀形成混合液，然后往混合液中加入15-24g硅酸盐，在150℃-200℃温度下搅拌加热6-8小时，再静置、冷却、水洗、抽滤，制备出掺钴纳米SiO₂溶胶，然后在550-700℃的温度下煅烧3-5小时，水洗干燥，制备出钴掺杂纳米SiO₂粉末，简称Co-SiO₂；

B2：制备Co-SiO₂/C复合材料：取100g步骤B1制备的钴掺杂纳米SiO₂粉末加入到装有120-300ml有机溶剂的三口烧瓶中，然后加入25-35g硅烷化试剂，回流8-12h，回流温度设定在有机溶剂的沸点以上，抽滤、水洗、干燥，然后放入炭化炉中在惰性气氛下碳化，碳化温度为800-1100℃，碳化4-8h，制备出Co-SiO₂/C复合材料。