一种碳包覆硅纳米颗粒材料及其制备方法和应用技术

一种碳包覆硅纳米颗粒材料及其制备方法和应用，包括硅纳米颗粒和表面包覆的无定形碳薄膜，所述硅纳米颗粒粒径为1‑50nm,表面无定形碳厚度为0.1‑10nm。本发明专利技术以废弃硅晶为硅原料，采用水热方法制备碳包覆硅纳米材料，解决了废弃硅晶回收问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳包覆硅纳米颗粒材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池电极材料
，特别涉及一种碳包覆硅纳米颗粒材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着现代社会对能源需求的激增，针对太阳能、风能以及核能等可替代能源向电能的转化研究得到了不断发展。相应的，为电能储存工具而进行的研究也在不断进行。其中，锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长以及无记忆效应等优点成为重点发展对象。现阶段，科研工作者主要集中在提高锂离子电池的能量密度，以期满足对能量密度要求高的应用需求。因此，具有高达4200mAhg-1理论容量的硅负极吸引了众多科研工作和的注意力。现阶段，为解决硅材料的低电导率和脱嵌锂过程体积膨胀问题，主要通过对硅材料进行表面碳包覆。具有良好导电性能的表面包覆碳可有效提高硅基负极材料的电导率。同时，表面包覆层还可抑制硅基材料脱嵌锂过程的体积膨胀效应。另外，随着时间的推移，太阳能电池用硅晶圆将会退役，会产生大量废弃硅晶，如何经济合理地回收这些废弃硅晶将是巨大挑战。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳包覆硅纳米颗粒材料，其特征在于，包括硅纳米颗粒和表面包覆的无定形碳薄膜，所述硅纳米颗粒粒径为1-50nm,表面无定形碳厚度为0.1-10nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆硅纳米颗粒材料，其特征在于，包括硅纳米颗粒和表面包覆的无定形碳薄膜，所述硅纳米颗粒粒径为1-50nm,表面无定形碳厚度为0.1-10nm。


2.根据权利要求1所述的一种碳包覆硅纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
a.将废弃的硅晶圆碎渣加入到一定浓度的水溶液中，得到溶液A；
b.在溶液A中加入一定量的碳前驱体，搅拌均匀后得到溶液B；
c.将溶液B转移到不锈钢反应釜中，在一定温度下水热反应一定时间后，得到沉淀C；
d.将沉淀C离心清洗并烘干后，即可得到碳包覆硅纳米颗粒材料。


3.根据权利要求1所述的一种碳包覆硅纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述废弃硅晶圆碎渣为太阳能电池用n型，p型及高电阻硅等硅晶，包括单晶及多晶硅。


4.根据权利要求1所述的一种碳包覆硅纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述水溶液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、甲胺、三乙胺、肼、氢氧化四甲铵、碳酸钠、氯化钠、碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：锁国权，程妍，张佳琪，侯小江，冯雷，叶晓慧，张荔，杨艳玲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61