[发明专利]锂离子电池的硅/石墨纳米片复合材料负极及其制备方法

权利要求书

1.锂离子电池硅/石墨纳米片复合材料负极的制备方法，该复合材料负极的组分及其质量百分比含量为：纳米硅粉与石墨纳米片复合材料85～95％，聚偏氟乙烯5～15％；纳米硅粉与石墨纳米片复合材料中，硅纳米粉的含量为20～75％，制备方法包括以下步骤：

1)氧化石墨制备：在0℃，冰浴下，按每1g石墨粉分散到23mL浓硫酸中，搅拌下加入3倍石墨质量的KMnO₄，保持温度20℃以下，继续搅拌30～60min后，将冰浴换成油浴，加入46ml去离子水，反应过程中混合物温度升高，维持混合物温度在98～100℃15～30min，搅拌下加入去离子水稀释中止反应，加入10ml质量浓度30％的H₂O₂，还原余下的KMnO₄，离心分离，用质量浓度5％HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤，干燥后得到氧化石墨；

2)按每1g氧化石墨分散在500～1000mL去离子水中，用超声波处理5～10小时，使氧化石墨剥离成氧化石墨纳米片，得到氧化石墨纳米片与水的均匀分散体系；然后加入纳米硅粉，氧化石墨纳米片与硅纳米粉的质量比为1∶0.23～1∶2.6，充分搅拌，得到纳米硅粉与氧化石墨纳米片的混合分散体系；

3)在上述得到的纳米硅粉与氧化石墨纳米片的分散体系中，加入还原剂水合肼，100℃搅拌回流24小时，经过滤、用去离子水和丙酮充分洗涤，干燥后得到纳米硅粉与石墨纳米片的复合材料；

4)将步骤3)得到的纳米硅粉与石墨纳米片的复合材料与质量浓度5％的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶胶在搅拌下充分混合，复合材料与质量浓度5％的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶胶的质量比例为1∶1.06～1∶3.5，混合后调成均匀的糊状物，将该糊状物均匀地涂到作为集流体的铜箔上，真空干燥后除去N-甲基吡咯烷酮溶剂，碾压后得到锂离子电池硅/石墨纳米片复合材料负极。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池硅/石墨纳米片复合材料负极的制备方法，其特征在于所说的硅纳米粉的平均粒径为40～50纳米。