[发明专利]一种聚吡咯包裹的纳米管状硅材料的制备方法、产品及应用

摘要

本发明公开了一种聚吡咯包裹的纳米管状硅材料的制备方法，以正硅酸乙酯为前体物，天然纤维素为模板，经溶胶‑凝胶法在天然纤维素表面沉积二氧化硅薄膜，再依次经煅烧及镁热还原处理得到纳米管状的硅材料；经表面原位聚合法在纳米管状的硅材料表面沉积聚吡咯，得到所述的聚吡咯包裹的纳米管状硅材料。该制备方法简单易行、低成本、无污染；制备得到的聚吡咯包裹的纳米管状硅材料作为锂离子电池的负极材料，具有比容量较大，循环稳定性高，循环寿命长等优点。

主权项

一种应用于锂离子电池中的聚吡咯包裹的纳米管状硅材料，其特征在于，所述聚吡咯包裹的纳米管状硅材料的制备步骤如下：(1)以正硅酸乙酯为前体物，天然纤维素为模板，经溶胶‑凝胶法在天然纤维素表面沉积二氧化硅薄膜，再依次经煅烧及镁热还原处理得到纳米管状的硅材料；所述天然纤维素为定量滤纸；所述煅烧温度为500℃，煅烧时间5～10h，升温速率为2℃/min；所述镁热还原处理的条件为：在氩气气氛下，在750℃下煅烧处理3h，升温速率为3℃/min；(2)经表面原位聚合法在步骤(1)得到的纳米管状的硅材料表面沉积聚吡咯，得到所述的聚吡咯包裹的纳米管状硅材料；步骤(2)中，所述表面原位聚合法的具体步骤为：(a)将纳米管状的硅材料与异丙醇混合，经超声分散后得到浓度为0.4mg/mL的悬浮液，再将吡咯单体溶解在所述悬浮液中；所述吡咯单体与异丙醇的体积比为1:1000；(b)将氯化铜/异丙醇溶液滴加到步骤(a)中溶解有吡咯单体的悬浮液，经聚合反应后，再经后处理得到聚吡咯包裹的纳米管状硅材料；所述氯化铜/异丙醇溶液的浓度为10mg/L。