[发明专利]一种MXene@碳@多孔硅材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种MXene@碳@多孔硅材料，其特征在于：原料包括硅镁合金Mg₂Si、二氧化碳、MXene，MXene@碳@多孔硅材料的结构为碳包覆在多孔硅的外表面，碳和多孔硅的复合体嵌入Mxene的层间距中。

2.根据权利要求1所述的MXene@碳@多孔硅材料，其特征在于：Mxene为Ti₃C₂、Ti₂C、Ta₄C₃、TiNbC、(V_0.5Cr_0.5)₃C₂、V₂C、Nb₂C、Nb₄C₃、Ti₃CN中的一种或两种以上的混合物。

3.权利要求1-2任一所述的MXene@碳@多孔硅材料中的碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述方法为：将硅镁合金Mg₂Si作为前驱体，与二氧化碳气体反应得到产物，产物进行酸洗，得到碳@多孔硅材料。

4.根据权利要求3所述的MXene@碳@多孔硅材料中的碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：将碳包覆多孔硅与MXene复合，得到MXene@碳@多孔硅材料。

5.根据权利要求3所述的MXene@碳@多孔硅材料中的碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：前驱体与二氧化碳反应的温度为400℃-1500℃，反应的时间为0.1h-24h。

6.根据权利要求5所述的MXene@碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：前驱体与二氧化碳反应的温度为600℃-1500℃。

7.根据权利要求3所述的MXene@碳@多孔硅材料中的碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：酸洗使用的酸洗试剂为盐酸、硫酸、氢氟酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求4所述的MXene@碳@多孔硅材料中的碳@多孔硅材料的制备方法，其特征在于：硅镁合金与二氧化碳的摩尔比要高于为1:1.1，产物硅与MXene的摩尔比为0.5:1-10:1。

9.权利要求3所述的制备方法得到的碳@多孔硅材料作为锂离子电池负极材料在锂离子电池中的应用。

10.权利要求1-2任一所述的MXene@碳@多孔硅材料作为锂金属电池集流体在锂金属电池中的应用。