负极材料、负极极片及其制备方法技术

本申请提供一种硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，包括多层石墨烯、纳米硅、硅氧化物与非晶碳层、以及多个缓冲孔洞。多层石墨烯作为载体。纳米硅吸附于多层石墨烯上。多层石墨烯与纳米硅作为核心。硅氧化物与非晶碳层包覆多层石墨烯与纳米硅。缓冲孔洞形成于硅氧化物与非晶碳层上，用以提供缓冲空间。通过以硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅，制备出高品质的负极材料。

Negative material, negative plate and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
负极材料、负极极片及其制备方法
本申请是一种利用纳米硅、硅氧化物制作负极材料的方法，特别是关于以硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，应用在负极极片的制作方法。
技术介绍
现代科技与生活品质的快速发展，各类3C高科技电子产品无不趋向轻、薄、短、小与多功能发展，而电池在使用安全、低成本、品质高及兼具环保等要求下，高性能的锂电池应运而生，其中，锂离子二次电池负极材料，可使用介相碳微球、天然石墨、人造石墨等材料来制作。目前电池负极活性物质、导电性充填剂以介相碳微球为碳材料的应用越来越多，碳材料的充放电容量、循环特性及热安定性较优异，尤其适用为锂充电电池在作为携带型机器末端的电源、超级电容及太阳能电池。锂离子电池中负极材料多以石墨为主体，具有电极寿命长、电压稳定、充放电快速等特性，但由于碳元素理论电容量较低，使得锂离子电池能量密度的提升受到限制，现今研究亟需寻找一替代材料以增加电池电容量，硅元素作为锂离子电池负极材料时，高于石墨类碳材的理论电容量，添加少许剂量硅与碳材混合时可大幅提升负极的单位电容量，未来可应用于下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，其特征在于,包括:/n多层石墨烯，是作为载体；/n纳米硅，吸附于所述多层石墨烯上，所述多层石墨烯与所述纳米硅是作为核心；/n硅氧化物与非晶碳层，包覆所述多层石墨烯与所述纳米硅；以及/n多个缓冲孔洞，形成于所述硅氧化物与非晶碳层上，是用以提供缓冲空间。/n

【技术特征摘要】
20181116 TW 1071411381.一种硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，其特征在于,包括:
多层石墨烯，是作为载体；
纳米硅，吸附于所述多层石墨烯上，所述多层石墨烯与所述纳米硅是作为核心；
硅氧化物与非晶碳层，包覆所述多层石墨烯与所述纳米硅；以及
多个缓冲孔洞，形成于所述硅氧化物与非晶碳层上，是用以提供缓冲空间。


2.如权利要求1所述的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，其特征在于：
所述纳米硅的粒径范围是为50至300nm。


3.如权利要求1所述的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，其特征在于：
所述纳米硅是利用氢氧根与所述多层石墨烯接合。


4.如权利要求1所述的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料，其特征在于：
所述非晶碳层是由有机碳源经有机裂解制程而获得，所述有机碳源是选自葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯腈、沥青、酚醛树脂、聚苯胺、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮和不饱合烃气体其中之一或其混合。


5.一种硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料的制作方法，其特征在于,包括：
(A)提供蚀刻液、含硅启始物进行第一混合工艺后获得混合液，所述混合液再加入中止剂，使所述混合液成为中性液体；
(B)将多层石墨烯加入所述混合液进行混合后，再加入有机碳源；
(C)将所述步骤(B)的混合液体进行锻烧工艺以获得核壳材料；以及
(D)将所述核壳材料进行粉碎过筛工艺，再以溶剂清洗所述核壳材料后，获得具有多个缓冲孔洞的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料。


6.如权利要求5所述的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料的制作方法，其特征在于：
所述蚀刻液是氢氧化钠或氢氧化钾。


7.如权利要求5所述的硅氧化物与非晶碳层包覆以多层石墨烯为载体的纳米硅的负极材料的制作方法，其特征在于：
所述含硅启始物是硅粉或硅氧化物粉末。


8.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柏翰，翁炳志，葛春明，陈柏文，
申请(专利权)人：徐克铭，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71