本發明涉及復合材料技術領域，特別是涉及一種氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜及其制備方法和應用。
背景技術：
隨著薄膜電池和其他形式的柔性電子器件的需求日益增長，輕巧、柔韌的獨立自支撐電極作為其重要的結構基礎而被逐漸關注和研究。碳納米管作為鋰離子電池的一種典型的碳負極材料，具有高比表面積和獨特的電子結構。對碳納米管進行異原子(硼、氮、磷等)摻雜，可以進一步提高其電化學性能。其中，硼摻雜可以有效提高碳納米管的導電性和結構穩定性，同時還可以增強碳納米管的柔韌性等力學性能。然而，較低的儲鋰容量一直是限制硼摻雜碳納米管材料在鋰離子電池負極材料上應用的主要原因。利用硼摻雜碳納米管網絡作為電子傳輸載體和物理骨架，可以將柔性電極與氧化硅等高容量基團相結合，獲得具有高容量、高韌性的硼摻雜碳納米管基復合電極。此外，已有硼摻雜碳納米管的方法主要為模板法、化學氣相沉積法以及水熱/溶劑熱法結合后期的熱處理，工藝過程較為復雜且耗時，且制備產物為粉體，無法滿足柔性薄膜電極的需求。
浮動催化化學氣相沉積法是采用有機金屬化合物為催化劑，噻吩為反應促進劑，溶入乙醇當中形成前驅體溶液，一同注入立式cvd爐內，催化劑顆粒浮在反應氣h2的載氣中，最終可以在爐膛底部收集到薄膜狀的產物，使制備連續化、規?；?。該方法的缺點是對反應物的選擇以及反應條件較為苛刻。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術中存在的硼摻雜碳納米管材料無法滿足柔性薄膜電極的需求的問題，而提供一種氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜，具有良好的高電化學性能。
本發明的另一個目的是提供所述氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜的制備方法，便于實現。
本發明的另一個目的是提供所述氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜的應用，可直接用于鋰離子電池負極的柔性薄膜材料。
為實現本發明的目的所采用的技術方案是：
一種氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，將立式cvd爐完全密封，持續通入ar，使爐內的空氣排除干凈，再通過溫度控制器將立式cvd爐升溫至1100—1200℃保溫，為后續碳納米管膜的生長提供恒溫環境；
步驟2，按照(92-98):(1-2):1(優選為95:1.5:1)的質量比稱量乙醇、二茂鐵、噻吩，混合得到混合溶液(乙醇作為碳源，二茂鐵作為催化劑，噻吩作為促進劑)；再在所述混合溶液中加1-3wt.％，優選為2wt.％的硼酸作
聲明：
“氧化硅復合硼摻雜碳納米管薄膜及其制備方法和應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：天津大學
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2025年07月24日 ~ 26日 
