[发明专利]双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2及其制备方法

摘要

一种双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2是以硅纳米颗粒为核，碳和二氧化钛为壳的具有多孔结构的双包覆复合材料，其中Si、C以及TiO2含量控制为：硅与碳的质量比为1.9:1‑2.1:1，碳与二氧化硅的质量比为1.6:1‑4.5:1。本发明具有成本低，循环稳定性好，可大规模生产的优点。

主权项

1.一种双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2，其特征在于双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2是以硅纳米颗粒为核，碳和二氧化钛为壳的具有多孔结构的双包覆复合材料，其中Si、C以及TiO2 含量控制为：硅与碳的质量比为1.9:1‑2.1:1，碳与二氧化钛的质量比为1.6:1‑4.5:1；并由如下步骤制备：(1) 在室温下，向溶剂中加入聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，形成质量分数为0.9‑1.87%的溶液；(2) 将硅纳米颗粒分散于乙醇中，超声0.5‑1.5h，形成质量分数为3.8‑15.0‰的均匀的悬浮液；(3) 将上述溶液与悬浮液以体积比为2:1‑8:1的比例混合，室温搅拌12‑36 h，在40‑65℃下去除溶剂，以3‑5℃/min的升温速率在惰性气氛中高温处理，获得具有硅碳核壳结构的复合材料；(4) 将步骤(3)所得碳核壳材料加入无水乙醇中，超声0.5‑2h，形成质量分数为73.1‑79.2%的悬浮液，之后加入浓氨水以及二氧化钛源，在45‑180℃之间，反应2‑24h，离心洗涤，干燥，所得固体在惰性气氛中，以3‑5℃/min的升温速率高温处理，得到双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2。