一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料的制备方法，其是首先采用盐酸多巴胺包覆硅纳米颗粒，然后再用乙酸钴催化处理，最后经高温煅烧，即获得目标产物。本发明专利技术的复合材料制备方法简单，所得产物的循环稳定性和循环比容量好，可作为一种优异的锂离子电池负极材料。

Preparation method of nitrogen doped ordered porous carbon encapsulated silicon Nanocomposite

The invention discloses a method for preparing a nitrogen doped ordered porous carbon coated silicon nano composite material, which is the first use of dopamine hydrochloride coated silicon nanoparticles, then using cobalt acetate catalyzed by high temperature calcination treatment, finally, to obtain the target product. The preparation method of the composite material is simple, and the product has good cycle stability and cyclic specific capacity, and can be used as an excellent negative electrode material for lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料及其制备方法，属于多孔纳米材料领域。
技术介绍
锂离子电池容量大、工作电压高、自放电低、安全性高、循环寿命长、无记忆效应、体积小、重量轻、比能量高，且不含镉、铅、汞之类的重金属有害物质，因此不会产生此类环境污染。近年来，便携式电子设备、电动工具以及电动汽车技术的高速发展对锂离子电池的性能提出了更高的要求，从而激发了新一代高比容量、长循环寿命的锂离子电池负极材料的研究。目前市场上规模化使用的锂离子电池负极材料主要是石墨材料，石墨的理论比容量约372mAh/g，循环性能差、寿命短，无法满足目前人们对于电池性能的要求，开发高比容量、循环性能好的锂离子电池刻不容缓。硅是地球上大量存在的元素，且纯硅材料具有非常高的理论比容量，约为4200mAh/g，硅材料的电位有利于锂离子的嵌入与脱出，硅材料拥有以上这些优点，使硅材料成为最有前景的新型锂离子电池负极材料。但是硅在锂化的过程中体积变为原体积的3倍，体积变大产生的膨胀力会破坏电极的物理结构，导致电极破坏，使材料活性下降，从而导致硅电极的比容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硅纳米颗粒加入水中并超声分散均匀，调节pH至8.25～8.75，然后加入盐酸多巴胺，室温下搅拌反应10～14h，离心分离，获得Si@PDA复合结构；(2)将所述Si@PDA复合结构加入到温度为50℃、浓度为350～380g/L的催化剂乙酸钴的水溶液中，浸泡48h，然后取出并干燥；(3)将步骤(2)所得干燥后产物在氩气氛围下700℃煅烧4h，所得产物再在稀硝酸中100℃回流4h以去除钴的化合物，然后离心、干燥，即获得目标产物氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂的有序多孔碳包覆硅纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硅纳米颗粒加入水中并超声分散均匀，调节pH至8.25～8.75，然后加入盐酸多巴胺，室温下搅拌反应10～14h，离心分离，获得Si@PDA复合结构；(2)将所述Si@PDA复合结构加入到温度为50℃、浓度为350～380g/L的催化剂乙酸钴的水溶液中，浸泡48h，然后取出并干燥；(3)将步骤(2)所得干燥后产物在氩气氛围下700℃煅烧4h，所得产物再在稀硝酸中100℃回流4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝峰，邱立峰，许润涛，饶娟，李春晓，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34