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专利号: 2019110116990
申请人: 广东海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳硅复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将MXene和过渡族金属盐溶液添加至纳米硅悬浮液中,并通入保护气体进行球磨分散后,再依次进行过滤和干燥处理,得到复合粉体;所述复合粉体中纳米硅、MXene和过渡族金属盐的质量比为1:(0.1~1):(0.01~0.1);

(2)在保护气氛下,将复合粉体与碳源进行高温化学气相沉积,得到沉积有纳米碳的复合产物;

(3)将复合产物进行酸钝化处理,得到所述的碳硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种碳硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述过渡族金属盐溶液为过渡族金属的硝酸盐溶液、氯化盐溶液、硫酸盐溶液、乙酸盐溶液和草酸盐溶液中的一种或多种;所述过渡族金属为铁、钴、镍和铬中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的一种碳硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米硅悬浮液的制备方法包括以下步骤:将纳米硅添加至乙醇和水的混合溶剂中进行分散,得到所述的纳米硅悬浮液;所述乙醇和水的混合溶剂中乙醇与水的体积比为(6~8):(2~4)。

4.根据权利要求1所述的一种碳硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述的碳源为乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种碳硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:将复合产物浸泡在酸中0.5~6h后,再依次进行清洗、脱水和烘干处理,得到酸钝化处理后的复合产物;所述的酸为硝酸、盐酸和硫酸中的一种或者多种;

将酸钝化处理后的复合产物与碳材料进行混合,得到所述的碳硅复合材料;所述的碳材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳和硬碳中的一种或多种。

6.一种如权利要求1~5中任一项所述制备方法制得的碳硅复合材料。

7.一种如权利要求6所述碳硅复合材料在作为电池材料中的应用。

8.一种电极,其特征在于,所述的电极上部分或全部涂覆有如权利要求6所述的碳硅复合材料。

9.根据权利要求8所述的一种电极,其特征在于,所述电极的制备方法包括以下步骤:将所述碳硅复合材料与聚偏氟乙烯、导电石墨进行混合,得到活性浆料;所述碳硅复合材料、聚偏氟乙烯和导电石墨的质量比为(90~95):(4~6):(1~4);

将上述活性浆料涂覆在金属箔上,得到所述的电极。

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述的锂离子电池包含如权利要求8或9所述的电极。