一种硅铜碳纳米杂化材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:12480226阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种硅铜碳纳米杂化材料,铜纳米粒子尺寸范围在1nm~20nm,其特征在于通过将铜盐溶解在多元胺中,经溶剂热方法制备出多元胺-铜纳米粒子复合材料,然后此复合材料与环氧树脂混合搅拌,结合热固化聚合方法,通过惰性气氛中煅烧制备而成。

2.一种硅铜碳纳米杂化材料的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

步骤(1)、将铜盐加入到装有多元胺的反应瓶中,磁力搅拌0.1~1h;其中铜盐与多元胺的质量体积比为0.01~1g/mL;

步骤(2)、把步骤(1)中反应瓶置于高压反应釜,并把高压反应釜转移到烘箱中加热,反应完成后,自然冷却到室温,得到多元胺-铜纳米粒子复合材料;

步骤(3)、将硅纳米粒子加入到环氧树脂中,然后与步骤(2)得到的多元胺-铜纳米粒子复合材料混合并搅拌0.1~1h,最后将混合物注入到聚四氟乙烯模具中,并移入烘箱进行固化;硅纳米粒子与环氧树脂的质量比为0.01~0.2:1;硅纳米粒子与多元胺-铜纳米粒子复合材料的质量比为0.02~0.2:1;

步骤(4)、将步骤(3)将所得固体放在刚玉坩埚中,置于真空管式炉,惰性气体气氛下煅烧,得到硅铜碳纳米杂化粉体。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(1)所述的铜盐为醋酸铜、硝酸铜、氯化铜、溴化铜等铜盐中的一种或者几种;所述的多元胺为聚醚胺D400、聚醚胺D230、乙二胺、异氟尔酮二胺等多元胺中的一种或者几种。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(2)反应温度范围为120~200℃,反应时间范围为1~24h;压力为1~100MPa。

5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(3)固化条件为:温度采用120~180℃,反应时间为2~8小时。

6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的硅纳米粒子尺寸为10~700nm。

7.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(3)所述的环氧树脂为E40-环氧树脂,E42-环氧树脂,E44-环氧树脂,E51-环氧树脂等树脂中的一种或者多种。

8.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(4)惰性气体气氛为氩气、氮气、氩气/氢气、氮气/氢气中的一种。

9.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于步骤(4)所述的煅烧温度为500~1100℃,煅烧时间为1~24h。

10.如权利要求1所述的一种硅铜碳纳米杂化材料,在锂离子电池负极材料方面的应用。

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