[发明专利]一种氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法及其应用在审
申请号: | 201910798311.X | 申请日: | 2019-08-27 |
公开(公告)号: | CN110504428A | 公开(公告)日: | 2019-11-26 |
发明(设计)人: | 张勇;孙毛宽;崔接武;王岩;秦永强;舒霞;吴玉程 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 11212 北京轻创知识产权代理有限公司 | 代理人: | 吴东勤<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 230000 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合材料 共掺杂 氮磷 导电性 银碳 电化学接触 电化学性能 材料结构 传输路径 电子传输 非晶碳层 酚醛树脂 硅粉表面 硅颗粒 碳包覆 银颗粒 磷酸 氮源 基底 磷源 碳层 银源 制备 尿素 膨胀 | ||
1.一种氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将硅粉、银源、葡萄糖依次加入到乙醇溶液中,充分搅拌、超声使其混合均匀,得到混合溶液;
(2)将步骤(1)得到的混合溶液,置于油浴锅中,然后加入氨水,进行反应,待反应结束后,将得到的产物用去离子水和无水乙醇反复洗涤2~4次后在真空干燥箱中进行干燥;
(3)将氮源、磷源、树脂溶于乙醇中,然后,加入步骤(2)的产物,搅拌直至溶液完全挥发,然后,放入真空干燥箱中进行干燥;
(4)将步骤(3)获得的产物,置于快速升降温炉中进行退火,通入惰性气体作为保护气,从而得到氮磷共掺杂的硅银碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的硅粉的粒径为70~100nm;银源为硝酸银、醋酸银、高氯酸银中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的硅粉、银源、葡萄糖的质量比为(10~20):2:4。
4.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中搅拌时间为8~12分钟,超声时间为8~12分钟。
5.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中氨水的质量分数为25~35%,氨水与混合溶液的体积比为(1-20):200;油浴温度为55~65℃,时间为3.5~4.5h;步骤(2)中干燥温度为75~85℃,干燥时间为5.5~6.5h。
6.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中树脂为酚醛树脂、环氧树脂中的一种或者两种;氮源为尿素、三聚氰胺中的一种或者两种;磷源为磷酸、草酸中的一种或者两种;尿源、磷源、树脂的质量比为(1~10):(0.4~3.5):1。
7.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中搅拌时温度为75~85℃;干燥温度为75~85℃,干燥时间为11~13h。
8.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中的退火温度为700~900℃,升温速率为4~10℃/min,保温时间1.5~2.5h。
9.一种如权利要求1~8任意一项所述的制备方法得到的氮磷共掺杂硅银碳复合材料。
10.一种如权利要求9所述的氮磷共掺杂硅银碳复合材料在锂离子电池负极材料中的应用。
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