一种功能化硅碳复合材料制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种功能化硅碳复合材料制备方法和应用，涉及储能材料技术领域。本发明专利技术制备功能化硅碳复合材料时，先将四烯丙氧基硅烷、端邻苯二甲酸酐聚丙烯腈混合，得到初混料；再将初混料和复合氧化石墨烯混合，得到再混料；随后将再混料与发泡剂尿素混合，得到硅碳复合材料坯料；然后对硅碳复合材料坯料依次进行一次加热、二次加热、三次加热，制备得到功能化硅碳复合材料；其中，复合氧化石墨烯是由氯化镍、3

【技术实现步骤摘要】
一种功能化硅碳复合材料制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及储能材料
，具体为一种功能化硅碳复合材料制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有比能量大，工作电压高，安全性好，环境污染小等优点，在各种便携式电子设备，电动汽车和新能源存储等领域有广阔的应用前景。一般说来，负极材料作为锂离子电池储锂的主体，在充放电过程中实现锂离子的嵌入和脱出，是提高锂离子电池比容量，循环性，充放电等相关性能的关键。目前商业化的负极材料主要是以石墨为主的传统碳材料，而石墨理论的比容量只有372mAh/g，这很大程度上限制了锂离子电池总比容量的进一步提高。因此，发展新型的具有高比容量的负极材料十分紧迫。
[0003]硅被认为是最有潜力的新一代高容量锂离子电池负极材料，与传统的石墨负极材料相比，硅具有极高的质量比容量是天然石墨的十多倍。硅在合金材料中的堆积密度与锂相近，因此硅还具有很高的体积比容量；不同于石墨类材料，硅的高比容量源于硅锂的合金化过程，因而硅负极材料不会与电解液发生溶剂共嵌入，进而对电解液的适用范围更广；相比于炭材料，硅有更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能化硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将四烯丙氧基硅烷、端邻苯二甲酸酐聚丙烯腈混合，得到初混料；(2)将初混料和复合氧化石墨烯混合，得到再混料；(3)将再混料与发泡剂尿素混合，得到硅碳复合材料坯料；(4)对硅碳复合材料坯料依次进行一次加热、二次加热、三次加热，制备得到功能化硅碳复合材料。2.根据权利要求1所述的一种功能化硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)氩气保护条件下，将四烯丙氧基硅烷、端邻苯二甲酸酐聚丙烯腈、二甲基甲酰胺按质量比1：10：30～1：30：50混合，以1200～1400r/min搅拌2～4h，随后加入四烯丙氧基硅烷质量0.01～0.03倍的引发剂，升温至60～80℃，继续搅拌3～5h，制备得到初混料；(2)将初混料、复合氧化石墨烯按质量比1：0.2～1：0.4混合，以3400～3800r/min搅拌30～50min，制备得到再混料；(3)将再混料、尿素、钼酸铵按质量比1：11：0.5～1：13：0.7混合，以3400～3800r/min搅拌30～50min，制备得到硅碳复合材料坯料；(4)对硅碳复合材料坯料依次进行一次加热、二次加热、三次加热，制备得到功能化硅碳复合材料。3.根据权利要求2所述的一种功能化硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述端邻苯二甲酸酐聚丙烯腈的制备方法如下：室温下，将聚丙烯腈、二甲基甲酰胺按质量比1：10～1：30混合，以600～800r/min搅拌20～40min，随后按质量比1：0.01～1：0.03加入4
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丙炔基)邻苯二甲酸酐和过氧化异丙苯，其中，4
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丙炔基)邻苯二甲酸酐质量为聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞峰，林树，杨斌，江平，林鹂，陈建州，
申请(专利权)人：福建省鑫森炭业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：