本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜及其制备方法和应用。
背景技术：
随着薄膜电池和其他形式的柔性电子器件的需求日益增长，轻巧、柔韧的独立自支撑电极作为其重要的结构基础而被逐渐关注和研究。碳纳米管作为锂离子电池的一种典型的碳负极材料，具有高比表面积和独特的电子结构。对碳纳米管进行异原子(硼、氮、磷等)掺杂，可以进一步提高其电化学性能。其中，硼掺杂可以有效提高碳纳米管的导电性和结构稳定性，同时还可以增强碳纳米管的柔韧性等力学性能。然而，较低的储锂容量一直是限制硼掺杂碳纳米管材料在锂离子电池负极材料上应用的主要原因。利用硼掺杂碳纳米管网络作为电子传输载体和物理骨架，可以将柔性电极与氧化硅等高容量基团相结合，获得具有高容量、高韧性的硼掺杂碳纳米管基复合电极。此外，已有硼掺杂碳纳米管的方法主要为模板法、化学气相沉积法以及水热/溶剂热法结合后期的热处理，工艺过程较为复杂且耗时，且制备产物为粉体，无法满足柔性薄膜电极的需求。
浮动催化化学气相沉积法是采用有机金属化合物为催化剂，噻吩为反应促进剂，溶入乙醇当中形成前驱体溶液，一同注入立式cvd炉内，催化剂颗粒浮在反应气h2的载气中，最终可以在炉膛底部收集到薄膜状的产物，使制备连续化、规模化。该方法的缺点是对反应物的选择以及反应条件较为苛刻。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中存在的硼掺杂碳纳米管材料无法满足柔性薄膜电极的需求的问题，而提供一种氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜，具有良好的高电化学性能。
本发明的另一个目的是提供所述氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，便于实现。
本发明的另一个目的是提供所述氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜的应用，可直接用于锂离子电池负极的柔性薄膜材料。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将立式cvd炉完全密封，持续通入ar，使炉内的空气排除干净，再通过温度控制器将立式cvd炉升温至1100—1200℃保温，为后续碳纳米管膜的生长提供恒温环境；
步骤2，按照(92-98):(1-2):1(优选为95:1.5:1)的质量比称量乙醇、二茂铁、噻吩，混合得到混合溶液(乙醇作为碳源，二茂铁作为催化剂，噻吩作为促进剂)；再在所述混合溶液中加1-3wt.％，优选为2wt.％的硼酸作
声明：
“氧化硅复合硼掺杂碳纳米管薄膜及其制备方法和应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：天津大学
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2025年05月23日 ~ 25日 
