一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料及其制备方法与在锂离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料及其制备方法与在锂离子电池中的应用。该方法将可膨胀石墨与强氧化剂进行球磨，酸洗得到少层数石墨烯。再将一氧化硅，少层数石墨烯与高铁酸钾进行高能球磨，洗涤过滤干燥后，得到少层数的石墨烯和Fe3O4包覆的一氧化硅的复合材料。本发明专利技术用一氧化硅来代替一般的硅基材料，保证了电极材料良好的电化学性能，较小的体积膨胀和长周期寿命。

A kind of silicon oxide graphene composite nanomaterial and its preparation method and its application in lithium ion battery

The invention discloses one kind of silicon oxide graphene composite nanomaterial, the preparation method and the application in the lithium ion battery. This method is used to ball the expansible graphite with the strong oxidizer, and the few layers of graphene are obtained by acid washing. Then, the silicon oxide, the less layers of graphene and potassium ferrate were processed by high-energy ball milling. After washing, filtration and drying, a few layers of graphene and Fe3O4 coated silicon oxide composite materials were obtained. The invention uses silicon oxide to replace the general silicon based material, which ensures good electrochemical performance of the electrode material, small volume expansion and long period life.

【技术实现步骤摘要】
一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料及其制备方法与在锂离子电池中的应用
本专利技术属于锂离子电池负极材料领域，具体涉及一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料及其制备方法与在锂离子电池中的应用。
技术介绍
锂离子电池作为一种当今世界使用最为广泛的二次电池，广泛的应用在传统的小型便携式电子设备，电动汽车，储能系统领域。为了满足实际应用的需求，对锂离子电池的能量密度，功率密度，循环性能及安全性等技术指标的要求也在不断提升，在这种形势下，目前商业化的以钴酸锂为正极，石墨碳为负极的传统锂离子电池体系已经难以满足日益增长的多元化需求，开发新型锂离子电池负极材料已成为迫切的需要。在非碳负极材料中，硅基材料因其具有高达4200mAh/g的理论比容量而备受关注。此外，硅的储量丰富(地壳元素含量中排第二位)，原料来源广泛，非常具有潜力成为下一代锂离子电池的负极材料，因此成为研究的热点。然而，单质硅并不适合直接用作锂离子电池负极材料，因为其在充放电过程中会产生巨大的体积变化，高达300％。这样巨大的体积变化会导致电极片在充放电过程中粉化，剥落，致使电性能急剧下降。此外，si的导电性也不好，这也容易限制其比容量的发挥。相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将石墨与强氧化剂球磨，再酸洗，过滤，干燥，得到少层数石墨烯；（2）将一氧化硅、少层数石墨烯和高铁酸钾置于高能球磨机中干磨均匀分散，再洗涤，过滤，烘干，得到一氧化硅石墨烯复合纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种一氧化硅石墨烯复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将石墨与强氧化剂球磨，再酸洗，过滤，干燥，得到少层数石墨烯；（2）将一氧化硅、少层数石墨烯和高铁酸钾置于高能球磨机中干磨均匀分散，再洗涤，过滤，烘干，得到一氧化硅石墨烯复合纳米材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述石墨为制备的可膨胀石墨和商业可膨胀石墨中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述强氧化剂为高铁酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾和过氧化物中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述强氧化剂与石墨的球磨时间为2-100h，球磨机的转速为50-1000r/min，球料质量比为（3-25）:1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述干磨的时间为0.5-100h，高能球磨机的转速为50-1000r/min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述干磨中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松平，廖婵，刘淳，孙水晶，田小东，黄明保，杜瑶，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44