[发明专利]一种锂离子电池负极材料用中空三明治型SiO2

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料用中空三明治型SiO₂/C/MoS₂杂化微球，其特征在于，该杂化微球具有中空空腔，壳层由内到外依次由SiO₂层、C层和MoS₂层组成；中空空腔的尺寸在200-600nm之间；SiO₂层由直径为20-40nm 的SiO₂颗粒堆积而成；C层的厚度为15-40nm，C层通过Si-O-C键和SiO₂层连接；MOS₂层的厚度为20-30nm。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料用中空三明治型SiO₂/C/MoS₂杂化微球，其制备过程包括下述步骤：①聚苯乙烯（PS）模板微球的制备：量取一定量的苯乙烯，将其滴加在含有70mL去离子水的配备有机械搅拌的250mL的圆底烧瓶中，通入高纯氮气搅拌30min后加热至70℃，然后加入15mL含一定量过硫酸钾的去离子水溶液作为引发剂，在70℃下搅拌12h即可获得直径为230-650nm的PS微球；②PS/SiO₂杂化微球的制备：在250mL的圆底烧瓶中将一定量步骤①中制备的PS微球超声分散于160mL乙醇中，然后加入一定量的正硅酸乙酯并搅拌30min，将溶液加热到40℃后，再加入一定量氨水并用机械搅拌持续搅拌12h，使TEOS水解并自组装于微球表面，即可获得PS/SiO₂杂化微球；③PS/SiO₂/聚多巴胺（PDA）杂化微球的制备：取一定量步骤②中制备的PS/SiO₂杂化微球超声分散于400mL的体积比为乙醇∶水=7∶1的混合溶剂中，加入一定量的三羟基氨基甲烷和多巴胺，常温下混合搅拌24h，多巴胺在PS/SiO₂微球表面聚合即可得到PS/SiO₂/PDA杂化微球；④PS/SiO₂/PDA/MoS₂杂化微球的制备：取一定量步骤③中制备的PS/SiO₂/PDA杂化微球，Na₂MoO₄·2H₂O和CS(NH₂)₂超声分散于20mL去离子水和10mL乙醇组成的混合溶液中，搅拌2h后，将上述溶液转移到容量为100mL的用聚四氟乙烯做内衬的不锈钢高压反应釜中，接着将其加热到200℃并保温24h，最后用去离子水离心洗涤三次即可得到PS/SiO₂/PDA/MoS₂杂化微球；⑤中空三明治型SiO₂/C/MoS₂杂化微球的制备：以2℃/min的升温速率，将步骤④中制备的PS/SiO₂/PDA/MoS₂杂化微球于800℃在N₂气气氛下焙烧2h除去PS模板，即可得到SiO₂/C/MoS₂中空杂化微球。