[发明专利]一种硅基/石墨烯复合材料的制备方法有效
申请号: | 201310017317.1 | 申请日: | 2013-01-17 |
公开(公告)号: | CN103094573B | 公开(公告)日: | 2017-10-10 |
发明(设计)人: | 汪新;阮丁山;汪颖;刘东任;孙峰 | 申请(专利权)人: | 东莞新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/583 | 分类号: | H01M4/583 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所12201 | 代理人: | 曹玉平 |
地址: | 523808 广东省东莞市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 石墨 复合材料 制备 方法 | ||
1.一种硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,以含硅基/石墨复合材料的极片作为工作电极、含锂源材料的极片作为对电极,与含碳酸丙烯酯和锂盐的电解液和隔膜组装成扣式电池、叠片电池、软包装电池、圆柱电池和方形电池中的任意一种;
步骤二,将组装好的电池进行充放电,使锂离子和碳酸丙烯酯在电场作用下共嵌入石墨层间,使得石墨层产生剥离,得到嵌锂的硅基/石墨烯复合材料前驱体;
步骤三,拆掉电池,将嵌锂的硅基/石墨烯复合材料前驱体放入碳酸二甲酯溶液中浸泡,并抽真空干燥;
步骤四,将步骤三中真空干燥后的嵌锂的硅基/石墨烯复合材料前驱体放入稀盐酸中超声清洗脱锂,并抽真空过滤,然后干燥,得到脱锂的硅基/石墨烯复合材料前驱体;
步骤五,将步骤四得到的硅基/石墨烯复合材料前驱体在700-1000℃的惰性气体氛围灼烧,即得到硅基/石墨烯复合材料;
所述硅基/石墨复合材料包括硅基材料和石墨,并且所述硅基材料均匀地粘附于所述石墨的表面。
2.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述硅基材料为硅、一氧化硅和二氧化硅中的至少一种,所述石墨为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球中的至少一种。
3.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述锂源材料为金属锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂,镍钴锰酸锂和磷酸铁锂中的至少一种。
4.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述碳酸丙烯酯占所述电解液的质量百分比为1-99.9wt%。
5.根据权利要求4 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所述电解液还包括碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
6.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤二中对电池进行充放电的充放电电流为0.1-1.7A。
7.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤三中的浸泡持续时间为0.5-10h,抽真空干燥的持续时间为0.5-10h。
8.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤四中稀盐酸的体积浓度为1-20%,超声清洗的持续时间为1-60min,干燥的持续时间为0.5-10h。
9.根据权利要求1 所述的硅基/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤五中,所述惰性气体为氮气或氩气,灼烧持续时间为1-20h。
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