一种石墨烯负载碳-氧化亚硅双层包覆的纳米硅负极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池电极材料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯负载碳‑氧化亚硅双层包覆的纳米硅负极材料的制备方法，该方法以金属硅和鳞片石墨为主要原料，将一水合柠檬酸、乙二醇和水混合，加热回流搅拌制得硅粉表面改性剂；将块状金属硅破碎、研磨成粉状，将硅粉与硅粉表面改性剂混合，经球磨处理得到糊状产物，再经真空干燥、氩气气氛中热处理，制得到浅褐色粉末状产物；将上述产物与鳞片石墨和酚醛树脂液混合，球磨制得黑色糊状前驱体；再经真空干燥、氩气气氛中热处理，制得纳米硅负极材料。本发明专利技术制备方法不仅工艺简单，成本低廉，环境友好，容易实现大规模生产，而且制得的纳米硅负极材料具有优良的综合电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池电极材料制备，具体涉及一种石墨烯负载碳-氧化亚硅双层包覆的纳米硅负极材料的制备方法。

技术介绍

1、si具有理论比容量高、锂化电位适中和自然储量丰富等优点，被认为是最具应用潜力的新一代锂离子电池负极材料。然而，si负极在充放电过程中发生巨大的体积变化(可高达300％)，导致活性si颗粒破裂、粉化，其表面固体电解质膜(sei膜)不断生成，消耗大量的锂离子，从而使库伦效率下降，循环稳定性急剧恶化。同时，纯si的电子电导率很低，使得si负极的倍率性能较差。为了克服si负极的这些缺点，研究人员采用多种策略改进si的性能，其中最有效策略是将si纳米化，再将其与碳材料进行复合，形成不同形貌和结构的si/c复合材料。

2、石墨烯材料是由碳原子按sp2杂化连接而构成的二维蜂窝状晶体，具有重量轻、强度高、比表面积大、电导率高和耐化学腐蚀等独特性能。大量研究表明，将纳米si与石墨烯复合，可有效抑制si在充放电过程中因体积变化而导致电极活性物质脱落、开裂等电极失效现象，同时石墨烯作为优良的电子导电网络，可支持电子快速输运，极大提高电极材料的倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨烯负载碳-氧化亚硅双层包覆的纳米硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，一水合柠檬酸和乙二醇的质量比为1:0.8～1.1，乙二醇和水的质量比为1:0.15～0.25。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，加热温度为70～90℃，加热搅拌时间为0.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，硅粉和硅粉表面改性剂的质量比为1:0.5～0.7。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，球磨机转速为4...

【技术特征摘要】

1.一种石墨烯负载碳-氧化亚硅双层包覆的纳米硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，一水合柠檬酸和乙二醇的质量比为1:0.8～1.1，乙二醇和水的质量比为1:0.15～0.25。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，加热温度为70～90℃，加热搅拌时间为0.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，硅粉和硅粉表面改性剂的质量比为1:0.5～0.7。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，球磨机转速为450～550rpm，球磨时间为18～24h，硅粉与磨球质量比为1:30～40，球磨罐体温度控制在110～140℃。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：方道来，杨明明，王孜强，徐启宇，郑翠红，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：