一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池复合电极材料技术领域，公开了一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料及其制备方法，包括以下步骤：将硅纳米颗粒进行表面羟基化处理后清洗、干燥，得到羟基化硅纳米颗粒；将膨胀石墨、羟基化硅纳米颗粒加入分散剂中均匀分散，得到分散液；将碳源加入分散液中搅拌均匀，浓缩，得到分散浆料；将分散浆料干燥得到复合材料前驱体，对复合材料前驱体进行热处理，得到膨胀石墨/硅/碳复合电极材料。制得的膨胀石墨/硅/碳复合电极材料中，由于膨胀石墨的高导电性能够很好的将电子传导到单质硅上，提高其导电性，又能有效抑制硅的体积膨胀并将硅与电解质隔离，充分发挥硅的高容量特性，提高其稳定性，适合作为电池的电极材料。材料。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池复合电极材料领域，具体涉及一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有放电电压大、电池容量大、自放电少、不存在记忆效应、寿命长、充放电快以及环保等特点，现已成为许多设备如计算机、移动电话和平板电脑的理想电源，其他如新能源汽车、航空航天、火箭、人造卫星等领域也与锂电池的应用都有着千丝万缕的联系。研究工作者在物质创新的基础上研制出一种能量密度高、安全性高的高能锂离子电池迫在眉睫。
[0003]碳材料是人们首先开始应用到锂离子电池的负极材料，它具有导电性好，使用寿命高，体积变化小等优点，但也具有比容量较低，高放大倍率的放电性能等缺陷。与石墨类负极材料相比，在地壳中含量较高的硅材料的理论比容量是目前所研究的负极材料中最高的，完全嵌锂时可高达4200mAh/g。并且它具有良好的充放电平台和较低的嵌锂电位(～0.4V vs.Li/Li
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)，被认为是下一代高性能锂离子电池的负极材料。但是，硅材料在循环过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将硅纳米颗粒进行表面羟基化处理后清洗、干燥，得到羟基化硅纳米颗粒；（2）将膨胀石墨、羟基化硅纳米颗粒加入分散剂中均匀分散，得到分散液；（3）将碳源加入步骤（2）得到的分散液中搅拌均匀，浓缩，得到分散浆料；（4）将步骤（3）得到的分散浆料干燥得到复合材料前驱体，对复合材料前驱体进行热处理，得到膨胀石墨/硅/碳复合电极材料。2.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述羟基化硅纳米颗粒占膨胀石墨和羟基化硅纳米颗粒二者质量和的20wt%～70wt%。3.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述碳源为聚丙烯腈、聚苯胺、聚吡咯中的一种或几种；所述碳源与步骤（2）得到的分散液的质量体积比范围为（1～3）∶1。4.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述羟基化处理步骤具体为：将硅纳米颗粒加入浓硫酸和双氧水的混合溶液溶浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志杰，张宝林，许海珍，宋彦磊，安昊，肖长松，
申请(专利权)人：滨州裕能化工有限公司，
类型：发明
国别省市：