空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料的制备方法与锂离子电池技术

本发明专利技术提供了空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将SiO2@酚醛树脂/SiO2复合材料碳化后磺化，得到磺化碳材料；B)将所述磺化碳材料、金属盐、胺类化合物和柠檬酸钠混合、反应，得到复合材料；C)将所述复合材料中的二氧化硅刻蚀，得到空心碳掺杂金属氧化物材料；D)将所述空心碳掺杂金属氧化物材料与氧化硒混合后烧结，得到空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料。上述复合材料的制备过程操作简单、方便，工艺参数易于控制，且得到的碗状形貌具备空心球状结构密度低、比表面积大等优点，更优异在于它的密堆积密度比空心球状结构高，有望用于锂离子电池负极材料领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料的制备方法与锂离子电池


[0001]本专利技术涉及储能材料
，尤其涉及一种空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料的制备方法与锂离子电池。

技术介绍

[0002]能源和环境问题是制约当今社会发展的两大难题，空心结构由于具有大的比表面积、较低的密度、较高的稳定性等优点，因此在能源和环境有诸多应用。而空心碗状结构具有较独特的空心结构，具有比球状空心结构更高的堆积密度；金属氧化物在电储能应用中具有高的比容量，碳层能增加电导率，提高电化学性能，且其中间的空隙可缓冲电池充放电过程中电极材料的体积膨胀效应。
[0003]硒是一种极有前途的高能电池电极材料。然而，低硒负载、体积膨胀和硒化物在阴极和阳极之间穿梭是限制其进一步发展的主要因素。为克服上述问题，采用中空碳结构对硒复合材料进行约束。将金属氧化物、硒和碗状结构合成的复合材料既有比表面积大、密度低、堆积密度大的优点又在锂离子电池中作为负极材料有高的比容量。碗状空心结构比较特殊，制备上比球状空心结构更难。因此，发掘简便的方法制备空心碗状碳基金属氧化物及硒的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将SiO2@酚醛树脂/SiO2复合材料碳化后磺化，得到磺化碳材料；B)将所述磺化碳材料、金属盐、胺类化合物和柠檬酸钠混合、反应，得到复合材料；C)将所述复合材料中的二氧化硅刻蚀，得到空心碳掺杂金属氧化物材料；D)将所述空心碳掺杂金属氧化物材料与氧化硒混合后烧结，得到空心碗状碳基金属/硒/氧共掺杂复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述碳化的方式为500～1000℃下煅烧1～5h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述磺化的过程中，碳化后的材料与浓硫酸的质量比为1：(20～40)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述反应的温度为50～100℃，时间为5～15h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胺类化合物选自尿素或环六亚甲基四胺；所述金属盐选自酸镍、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全兵，李芳远，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：