[发明专利]一种氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将纳米硅粉置入溶剂中，经超声分散后加入引发剂溶液并充分搅拌混合，得分散液A；所述纳米硅粉的粒径为30～80nm；

(2)向步骤(1)所得分散液A加入碳源搅拌混合并发生聚合反应后，过滤并将所得固体洗涤干燥，得前驱体B；所述碳源包括吡咯、多巴胺和苯胺中的至少一种；所述纳米硅粉的质量与碳源的体积之比为0.15～0.25g：400～800μL；

(3)将步骤(2)所得前驱体B加热煅烧后冷却，即得所述氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料。

2.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述溶剂包括去离子水、乙醇、乙二醇、异丙醇和丙二醇中的至少一种。

3.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米硅粉的质量与溶剂的体积比为0.15～0.25g：250～350mL。

4.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述引发剂包括过硫酸钠、氯化铁中的至少一种，所述引发剂溶液的溶剂为水，浓度为0.5～2mol/L。

5.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米硅粉的质量与引发剂溶液的体积比为0.15～0.25g：15～25mL。

6.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述聚合反应的反应温度为0～25℃。

7.如权利要求1所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述加热煅烧的温度为500～800℃，时间为1～5h，所述加热煅烧在惰性气氛保护中进行，所述惰性气氛包括氮气和氩气。

8.如权利要求1～7任一项所述的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料的制备方法制备得到的氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料。

9.一种锂离子电池，包括锂离子半电池和锂离子全电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极、负极以及设于正极和负极之间的隔膜，所述负极包含权利要求8所述氮掺杂碳与纳米硅复合负极材料。