[发明专利]纳米线电极结构及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米线电极结构，用于锂离子电池，其特征在于，包括：

衬底，位于所述衬底上的纳米线阵列，所述纳米线阵列包括多个纳米线结构，所述纳米线结构包括：

纳米线中间核；

第一包覆壳，所述第一包覆壳包覆所述纳米线中间核，所述第一包覆壳为硅基包覆壳，所述硅基包覆壳的材料为包括掺杂元素的硅基材料，所述掺杂元素包括钛、钨、铂、锗、磷、氮、砷中的一种或多种组合；所述包括掺杂元素的硅基材料的含硅量大于或等于50％；且掺杂浓度或掺杂元素随厚度而变化；

空隙层及残留的过渡壳，由所述过渡壳部分去除而形成，所述过渡壳位于所述第一包覆壳与所述纳米线中间核之间，且所述过渡壳材料包括钴，并经部分去除以形成所述空隙层及所述残留的过渡壳。

2.如权利要求1所述的纳米线电极结构，其特征在于，m层所述第一包覆壳和m层所述空隙层及所述残留的过渡壳交替包覆所述纳米线中间核，m为大于或等于1，且小于或等于100的整数。

3.如权利要求1所述的纳米线电极结构，其特征在于，所述纳米线结构还包括第二包覆壳，所述第二包覆壳部分或全部包覆所述第一包覆壳的表面，所述第二包覆壳为锗基包覆壳，所述锗基包覆壳的材料为包括掺杂元素的锗基材料，所述掺杂元素包括钛、钨、铂、磷、氮、砷、硅中的一种或多种组合；所述包括掺杂元素的锗基材料的含锗量大于或等于20％。

4.如权利要求3所述的纳米线电极结构，其特征在于，所述纳米线结构还包括第三包覆壳，所述第三包覆壳包覆所述第二包覆壳的表面，所述第三包覆壳为碳基包覆壳。

5.如权利要求4所述的纳米线电极结构，其特征在于，所述碳基包覆壳包括石墨烯包覆壳，所述石墨烯包覆壳为单层石墨烯包覆壳或少层石墨烯包覆壳，所述少层石墨烯包覆壳为n层石墨烯包覆壳，n为大于或等于2，且小于或等于10的整数；所述石墨烯包覆壳全部包覆所述第二包覆壳的表面。

6.一种权利要求1所述纳米线电极结构的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S01，制备所述衬底以及位于所述衬底上的所述纳米线中间核，所述纳米线阵列包括多个所述纳米线结构，所述纳米线结构包括所述纳米线中间核；

步骤S02，在所述纳米线中间核上形成所述过渡壳；

步骤S03，在所述过渡壳表面形成所述第一包覆壳，且所述第一包覆壳的掺杂浓度或掺杂元素随厚度而变化；

步骤S04，去除部分所述过渡壳，在所述第一包覆壳与所述纳米线中间核之间形成所述空隙层及所述残留的过渡壳。

7.如权利要求6所述的纳米线电极结构的制备方法，其特征在于，还包括在所述第一包覆壳表面形成第二包覆壳的步骤，所述第二包覆壳部分或全部包覆所述第一包覆壳的表面，所述第二包覆壳为锗基包覆壳。

8.如权利要求7所述的纳米线电极结构的制备方法，其特征在于，在所述第一包覆壳表面形成第二包覆壳的步骤在步骤S03和步骤S04之间进行；

形成第二包覆壳之后，去除部分所述过渡壳，在所述第一包覆壳与所述纳米线中间核之间形成所述空隙层及所述残留的过渡壳。