[发明专利]一种螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料及其制备方法和在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚醚F127与去离子水、十六烷基三甲基溴化铵和酸搅拌混合均匀，加入正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌混合均匀后，静置，得到的产物经离心、洗涤、干燥，即可得到二氧化硅；

(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、二茂铁，与有机溶剂混合，然后加入过氧化氢，搅拌均匀后，转移到反应釜中，进行溶剂热反应，得到的产物经离心、洗涤，干燥后，在空气中煅烧，然后自然冷却，即可得到所述螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料；

步骤(2)中，所述溶剂热反应的温度和时间分别为150～200℃、15～35h；所述煅烧的温度和时间分别为300～800℃、1～6h。

2.根据权利要求1所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚醚F127、去离子水、十六烷基三甲基溴化铵、酸、正硅酸乙酯的用量之比为：(0.012～0.065)g：(1.5～5.0)mL：(0.5～5.0)mL：(0.2～2.0)mL：(0.06～0.15)mL。

3.根据权利要求1或2所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸为盐酸或硫酸中的一种或两种；所述酸的浓度为8～12mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌时间为1～60s；所述静置时间为5～40h。

5.根据权利要求1所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述二氧化硅、二茂铁相对于有机溶剂的浓度分别为1.5～5.0mg/mL、0.018～0.05g/mL；所述有机溶剂与过氧化氢的体积之比为(15～45):(0.5～3)；所述有机溶剂为丙酮或乙醇中的一种或两种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法制备得到的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料。

7.根据权利要求6所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料作为锂离子电池负极材料的应用。

8.一种锂离子电池负极，其特征在于，以权利要求6所述的螺旋状二氧化硅/氧化铁复合纳米材料制备而成。

9.一种锂离子电池，其特征在于，以权利要求8所述的锂离子电池负极组装而成。