一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极及其制备方法，所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极包括一氧化硅、石墨烯，但不包括支撑体材料；所述石墨烯掺杂有硫元素；所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极材料为立体网状结构；所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极的比容量≥943mAh/g，循环100次比容量≥896mAh/g，循环100次放电效率≥95％；实现提高了电极电容量且锂离子嵌入和脱出过程中的体积效应降低；且在制备电极过程中避免了碳元素的氧化损失；且电极具有立体网状结构，进一步增加了导电率，且降低了重量；最终实现一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极具有高的电容量同时导电率高、电阻小，电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极领域，具体涉及一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极及其制备方法领域。

技术介绍

1、二次锂离子电池，由于具有能量密度高、循环寿命长、倍率性能好且环境友好等特点被广泛应用于消费电子、便携式设备和电动汽车。锂离子电池主要有负极、正极、电解液、隔膜等组成。目前石墨负极已经实现商业化。

2、石墨材料因为在充放电循环过程中有着平缓的放电电位和良好的结构稳定性被广泛应用于商业锂电池负极，但是理论比容量低(372mah/g)、安全性欠佳，很难满足一些新兴能源消耗品对高能量密度、高安全性的需求。硅基材料因其资源丰富，且具有理论容量(4200mah/g)、较低的脱嵌锂电位(<0.5vvs l i/l i+)，成为了最有可能取代商品化石墨的候选材料之一，但是硅基材料在锂离子嵌入和脱出过程中存在严重的体积效应，造成材料结构破坏和机械粉化，导致电极容量衰减迅速，循环稳定性差，限制了其商品化应用。

3、如何实现含有硅基材料负极的电池，降低硅基材料在锂离子嵌入和脱出过程中存在严重的体积效应的问题，提高负极材料电容量的同时，提高电池的导电性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，包括一氧化硅、石墨烯，但不包括支撑体材料；所述石墨烯掺杂有硫元素；

2.根据权利要求1所述的一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极材料的孔隙率为65-90％。

3.根据权利要求1所述的一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极厚度为2-10mm。

4.一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极制备方法，其特征在于，将一氧化硅粉进行预处理具体过...

【技术特征摘要】

1.一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，包括一氧化硅、石墨烯，但不包括支撑体材料；所述石墨烯掺杂有硫元素；

2.根据权利要求1所述的一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极材料的孔隙率为65-90％。

3.根据权利要求1所述的一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极，其特征在于，所述一氧化硅复合硫掺杂石墨烯负极厚度为2-10mm。

4.一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种一氧化硅复合硫掺杂石墨烯电极制备方法，其特征在于，将一氧化硅粉进行预处理具体过程为：将一氧化硅粉通过研磨设备进行研磨；所述研磨设备转速为500rpm-2000rpm，研磨时间为1h-4h；得到的预处理后的一氧化硅粉颗粒粒径为50-300nm。

6.根据权利要求4所述的一种一氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：綦开宇，邵长涛，韦其红，王洪升，高文秋，杨显锋，刘小俊，翟萍，苏通，于海杰，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：