The present disclosure relates to a composite material applied to sensing, photoelectric or lithium ion batteries and its preparation method. The method includes: firstly, preparing spherical silica with a set size; secondly, preparing spherical silica particles coated with titanium dioxide with a set shell thickness; and then mixing the spherical particles with resorcinol, ethanol, water, ammonia water and formaldehyde after stirring. The products were separated, washed, dried, grinded and calcined to obtain spherical silica/titanium dioxide/carbon composites. Finally, the spherical silica/titanium dioxide/carbon composites were etched by mixing the spherical silica/titanium dioxide/carbon composites with sodium hydroxide solution. After the reaction, the products were separated, washed, dried and grinded to obtain the egg yolk shell morphology of silica/titanium dioxide/carbon composites.
【技术实现步骤摘要】
一种传感、光电或锂离子电池用的复合材料及其制备方法
本公开属于传感、光电或锂离子电池
，具体涉及一种应用在传感、光电或锂离子电池上的复合材料及其制备方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。近年来，二氧化硅由于其丰富的容量、低的放电电位以及能够储存大量的锂离子而受到越来越多的关注。已有文献报道了二氧化硅纳米粒子在0.0～1.0V(vsLi/Li+)的电位范围内与锂离子反应，可逆容量为400mAhg-1。此外，不同形貌的二氧化硅作为锂离子电池的负极材料被研究，如纳米片、纳米管、纳米盒等，并且二氧化硅与其他材料的复合材料也得到了积极的研究。二氧化钛在～1.7V(vsLi/Li+)下具有良好的放电电位，可避免电解质的分解和锂金属枝晶的形成，具有良好的循环稳定性和低成本的安全性，被认为是石墨的另一种替代物。二氧化钛在充放电过程中具有较高的电导率(10-5～10-2Scm-1)，且在充放电过程中具有较低的体积膨胀，较长的循环寿命和较好的耐久性，推动了二氧化钛电极材料作为高性能储能器件的研究。但是二氧化钛材料的主要的挑战是的理论容量相对较低(1206F/g)，这限制了其进一步的实际应用，这是因为二氧化钛的电子带隙较宽(～3.2eV)，其高电阻率将导致电荷储存装置的内部电阻较强。人们一直致力于通过引入氧空位、掺杂原子或结合碳材料来修饰二氧化钛，从而有效地提高导电率。尽管如此，迄今为止报道的二氧化钛基电极材料，仍未达到高性能储能装置的标志。其中一种可能的方法是设计新颖的纳米结构。近年来，不同形貌的二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料被...
【技术保护点】
1.一种蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料，其特征是，该复合材料为规则球状颗粒或不规则球状颗粒，从内至外依次为内核、核壳间距层、内壳层、外壳层，其中，内核为粒径250～270nm的球状二氧化硅颗粒，核壳间距层的厚度为20～30nm，内壳层为厚度30～40nm的二氧化钛层，外壳层为厚度35～40nm的碳层。
【技术特征摘要】
1.一种蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料，其特征是，该复合材料为规则球状颗粒或不规则球状颗粒，从内至外依次为内核、核壳间距层、内壳层、外壳层，其中，内核为粒径250～270nm的球状二氧化硅颗粒，核壳间距层的厚度为20～30nm，内壳层为厚度30～40nm的二氧化钛层，外壳层为厚度35～40nm的碳层。2.权利要求1所述的蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征是，该方法包括：首先制备设定粒径的球形二氧化硅；然后制备设定壳层厚度的二氧化钛包覆二氧化硅的球形颗粒；再将所述的球形颗粒与间苯二酚、乙醇、水、氨水、甲醛混合，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后，煅烧，得到球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料；最后将球形二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料与氢氧化钠溶液混合进行刻蚀，反应后的产物进行分离、洗涤，干燥，研磨后得到蛋黄壳形貌二氧化硅/二氧化钛/碳复合材料。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，在制备球形二氧化硅步骤中，包括以下方法：将正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和二次水混合均匀，经加热搅拌后，产物进行离心、洗涤，干燥，研磨后，得到设定粒径的球形二氧化硅；进一步的，水浴加热时间为8～24h；进一步的，正硅酸四丁酯、氨水、无水乙醇和水的添加比例为(8～10)mL：(8～10)mL：(100～150)mL：(4～6)mL；进一步的比例为8mL：8mL：100mL：4mL。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，在制备二氧化钛包覆二氧化硅的球形颗粒的步骤中，包括以下方法：将所述球形二氧化硅、无水乙醇和氨水混合，再加入钛酸四正丁酯，经搅拌后，产物进行分离、洗涤，干燥，研磨，得到球形二氧化硅/二氧化钛；进一步的，加入钛酸四正丁酯后搅拌2～10h，进一步的为3h；采用超声方...
【专利技术属性】
技术研发人员：周国伟，王海青，李艳敬，孙学凤，孙彬，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。