[发明专利]一种硅基/石墨烯复合材料的制备方法有效

专利信息
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
【权利要求书】:

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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