[发明专利]高分子导电聚合物包覆的多孔硅空心球的制备及其产品和应用

摘要

发明提供了一种高分子导电聚合物包覆的多孔硅空心球的制备方法以及方面的应用，本发明利用介孔二氧化硅纳米空心球为模板和硅源，通过镁的热还原反应得到多孔硅纳米空心球，接着通过高分子导电单体原位聚合得到导电聚合物包覆的多孔硅纳米空心球复合材料。相比于传统的包覆方法，高分子导电单体原位聚合的方法能够将聚苯胺紧紧包覆在多孔硅纳米球的表面，使材料能够表现出非常优异的电化学性能，尤其应用在锂离子电池电极材料方面。该制备方法操作简单，制备成本低，适合于大规模的生产。

主权项

1.一种高分子导电聚合物包覆的多孔硅空心球的制备方法，其特征在于，利用介孔二氧化硅纳米空心球为模板和硅源，通过镁的热还原反应得到多孔硅纳米空心球，接着通过高分子导电单体原位聚合得到导电聚合物包覆的多孔硅纳米空心球复合材料，包括如下步骤：多孔硅空心球的制备： 将镁粉和介孔二氧化硅纳米空心球混合均匀，使镁粉和介孔二氧化硅空心球的质量比为1~2：1，置于陶瓷舟中，放入管式炉，在氢氩混合气氛中加热至高温，升温速率为 2 ^oC min^‑1，保温 4 小时，得到棕色粉末先在2M盐酸溶液中搅拌6小时，除去反应生成的氧化镁，然后用10 wt% 氢氟酸刻蚀掉单质硅表面的氧化层，最后用乙醇洗涤、离心和在 80 ^oC 下真空干燥 10 小时，即得到多孔硅空心球；导电聚合物包覆的多孔硅纳米空心球的制备：将步骤b得到的多孔硅纳米空心球加入到含十二烷基硫酸钠水溶液中，超声 5 min；然后将导电聚合物单体和盐酸连续地加入，再将引发剂加入上述体系开始聚合，在冰水混合浴中搅拌 3 小时，去离子水洗涤、离心后真空烘干，即得到高分子导电聚合物包覆的多孔硅纳米空心球复合材料。