[发明专利]一种以导电金属纳米颗粒为载体低温合成硅负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种以导电金属纳米颗粒为载体低温合成硅负极材料的制备方法，其特征在于：以导电金属纳米颗粒为载体，有机硅水解沉积二氧化硅，再与金属、低熔点盐混合、热还原，包覆聚合物，洗涤烘干，获得硅负极材料；导电金属纳米颗粒为纳米铜、纳米银、纳米铁、纳米铋、纳米锡、纳米镍、纳米钴、纳米铟、纳米钛的一种或多种；还原金属为锂、钾、钙、铷、钠、锶、钡、镧以及上述金属的合金中的一种或多种；低熔点盐为镓、锗、锡、铝、镁的氯盐、溴盐和氟盐中的一种或多种；聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及上述聚合物的衍生物中的一种或多种；硅与导电金属的摩尔比(1～5)∶1；硅：还原金属：低熔点盐的摩尔比为1∶(2～5)∶(1～20)；硅与聚合物前驱体的摩尔比为(5～30)∶1。该负极材料具有很好的电化学性能，在锂离子电池领域具有很好的应用前景。

主权项

1.一种以导电金属纳米颗粒为载体低温合成硅负极材料的制备方法，其特征在于：以导电金属纳米颗粒为载体，有机硅水解沉积二氧化硅，再与金属、低熔点盐混合、热还原，包覆聚合物，洗涤烘干，获得硅负极材料；导电金属纳米颗粒为纳米铜、纳米银、纳米铁、纳米铋、纳米锡、纳米镍、纳米钴、纳米铟、纳米钛的一种或多种；还原金属为锶、钡、镧以及上述金属的合金中的一种或多种；低熔点盐为镓、锗、锡、铝、镁的溴盐和氟盐中的一种或多种；聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及上述聚合物的衍生物中的一种或多种；硅与导电金属的摩尔比(1～5)∶1；硅∶还原金属∶低熔点盐的摩尔比为1∶(2～5)∶(1～20)；硅与聚合物前驱体的摩尔比为(5～30)∶1；一种以导电金属纳米颗粒为载体低温合成硅负极材料的制备方法包括：1)称量一定质量的导电纳米颗粒分散在有机溶剂水溶液中，加入表面活性剂，超声1～20h；其中，有机溶剂为C1～C8的醛类、羧酸类、醇类及上述有机物衍生物的一种或几种；有机物与水的体积比为(0.1～10)∶1；2)将有机硅的乙醇溶液滴入步骤1)的产物，搅拌1～40h；温度控制在10～100℃；其中，有机硅为硅酸酯、硅烷及上述有机硅衍生物的一种或多种；3)将步骤2)的产物分离、烘干，与金属和低熔点盐混合，放入容器、抽真空、封闭、在200～500℃放置2～40h；4)将步骤3)的产物投入盐酸溶液，浸渍5～60h；分离、去离子水洗涤、烘干；5)将步骤4)的产物投入酒精水溶液，加入一定量的聚合前驱体，匀速搅拌2～5h；然后加入引发剂，搅拌、静置、过滤、真空烘干，获得硅负极材料。