[发明专利]一种在Si/C复合材料上生长石墨烯的方法、利用该方法制得的材料以及其应用在审
| 申请号： | 201910082486.0 | 申请日： | 2019-01-28 |
| 公开（公告）号： | CN109742379A | 公开（公告）日： | 2019-05-10 |
| 发明（设计）人： | 栾志博;李瑞君;李建英 | 申请（专利权）人： | 哈工大机器人（岳阳）军民融合研究院 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/052;C01B32/188 |
| 代理公司： | 北京格允知识产权代理有限公司 11609 | 代理人： | 张沫;谭辉 |
| 地址： | 414000 湖南省岳阳市城陵*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 石墨烯 复合物 复合材料 化学气相沉积 氩气 氢气 生长 石墨烯薄膜 退火处理 再利用 甲烷 沉积 电芯 镍膜 铜膜 涂敷 应用 冷却 | ||
1.一种在Si/C复合材料上生长石墨烯的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)利用化学气相沉积法在Si/C复合物上依次沉积镍膜和铜膜，得到Cu/Ni/Si/C复合物；
(2)将Cu/Ni/Si/C复合物置于氩气和氢气的环境下进行退火处理；
(3)再利用化学气相沉积法将经步骤(2)处理后的Cu/Ni/Si/C复合物置于甲烷和氢气的气氛下反应，再在氩气的保护下冷却至室温，从而在Si/C复合材料上生长出石墨烯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述甲烷的流量为200～300标准毫升/分钟，所述氢气的流量为50～150标准毫升/分钟。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述反应在1000～1100℃下进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述退火处理的条件为：
第一退火阶段：退火温度900～950℃，退火时间2～10小时；和
第二退火阶段：退火温度1000～1100℃，退火时间20～30小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，利用化学气相沉积法沉积镍膜的步骤包括：
将Si/C复合物放入反应室中，抽真空，同时加热至第一反应温度；
通入氩气，再通入气态羰基镍沉积镍膜。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一反应温度为120～150℃。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，利用化学气相沉积法沉积铜膜的步骤包括：
向反应室内继续通入氩气，在持续通入氩气的条件下加热至第二反应温度，同时通入氢气和氯化铜蒸气沉积铜膜。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二反应温度为300～350℃。
9.一种带有石墨烯的Si/C复合材料，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述方法制备而成。
10.权利要求9所述的带有石墨烯的Si/C复合材料在锂电池负极材料中的应用。
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