硬碳-硅碳复合材料及其制备方法和应用
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硬碳-硅碳复合材料及其制备方法和应用
来源:北方有色网
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简介: 本发明实施例公开了一种硬碳‑硅碳复合材料,具有核壳结构,内核包括Si/SiOx和无定形碳组分,外壳为掺杂金属银的硬碳,外壳占10‑60%。通过纳米硅、氨基硅烷偶联剂反应,烧结得到硅/硅氧/无定形碳组分的内核,再包覆木质素磺酸钠和淀粉,水热反应、碳化形成核壳结构,再在外层电沉积银,得到所述材料。内核中氨基硅烷偶联剂生成多孔含氮无定形碳及硅氧化合物,并与纳米硅作用,形成多孔结构的纳米硅/硅氧/无定形碳复合体,在保证高能量密度的同时,材料的膨胀率也较低,外壳中加入木质素磺酸钠,其碳化后形成无定形碳具有大的层间距,提升钠离子/锂离子的嵌脱能力及其留下的缺陷,提升储钠/储锂容量,电化学沉积银具有致密度高,结构稳定的优点,提升循环和存储性能。
本发明实施例公开了一种硬碳‑硅碳复合材料,具有核壳结构,内核包括Si/SiOx和无定形碳组分,外壳为掺杂金属银的硬碳,外壳占10‑60%。通过纳米硅、氨基硅烷偶联剂反应,烧结得到硅/硅氧/无定形碳组分的内核,再包覆木质素磺酸钠和淀粉,水热反应、碳化形成核壳结构,再在外层电沉积银,得到所述材料。内核中氨基硅烷偶联剂生成多孔含氮无定形碳及硅氧化合物,并与纳米硅作用,形成多孔结构的纳米硅/硅氧/无定形碳复合体,在保证高能量密度的同时,材料的膨胀率也较低,外壳中加入木质素磺酸钠,其碳化后形成无定形碳具有大的层间距,提升钠离子/离子的嵌脱能力及其留下的缺陷,提升储钠/储锂容量,电化学沉积银具有致密度高,结构稳定的优点,提升循环和存储性能。
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