[发明专利]一种有机酸修饰的Si/TiO2

权利要求书

1.一种有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将纳米二氧化钛与硅的粉末加入分散介质中，进行超声分散处理，然后进行球磨；

S2：将氧化石墨烯分散液加入步骤S1所得的混合物中，然后进行球磨；

S3：将柠檬酸加入步骤S2所得的混合物中，搅拌后进行球磨；

S4：对步骤S3所得的混合物进行离心、干燥处理，得到Si/TiO₂/GO/C复合物；

S5：将步骤S4所得的Si/TiO₂/GO/C复合物置于氮气或氩气氛围中，先以2 ℃/min的速度升温至350~450 ℃，然后恒温煅烧2~4h，煅烧后得到所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料；

S6：根据步骤S5制得的负极材料的择优取向，利用分子设计与模拟技术构建Si/TiO₂接触模型，预测电子结构对传输电子的贡献能力。

2.根据权利要求1所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述纳米二氧化钛为锐钛矿型，其粒度为5~20nm，所述硅的粒度为纳米级30~200nm或微米级5~100μm。

3.根据权利要求1所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所加入的纳米二氧化钛与硅的质量比为1:(1~5)。

4.根据权利要求1所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所加入的氧化石墨烯的分散液的制备方法为：采用Hummer法制得氧化石墨烯，再利用超声细胞粉碎机处理得到氧化石墨烯的分散液，其浓度为0.1~5mg/mL，超声细胞粉碎机的处理功率为0~900W，处理时间为5~20min。

5.根据权利要求1所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，控制柠檬酸的加入量，使柠檬酸在步骤S5煅烧之后的残炭量占最终所得有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料总质量的10~30%。

6.根据权利要求1-5任一项所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1~S3中，球磨采用湿磨工艺或干磨工艺，使用的球磨球为氧化锆球、不锈钢球、玛瑙球、硬质合金球中的任意一种，所述球磨球的直径为5~15mm，球磨时的球料质量比为(20~100):1，球磨的转速为100~600r/min，时间为0.5~6h。

7.权利要求1~6任一项所述的制备方法制得的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料。

8.一种锂离子电池负极片，其特征在于：包括权利要求7所述的有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池负极片，其特征在于：由以下步骤制成：将所述有机酸修饰的Si/TiO₂/rGO@C锂离子电池负极材料、粘结剂、导电剂按照(70～80):(20～10):10的质量比例混合，调成浆料后涂覆在铜箔上，再经过真空干燥、辊压处理，得到锂离子电池负极片。