[发明专利]介孔硅/石墨烯复合的锂离子电池负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种介孔硅/石墨烯复合的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)Al-20Si-5Mg合金的制备

将高纯硅、高纯铝、高纯镁按比例1：20：5进行高温加热熔化，温度控制在700～850℃，制备Al-20Si-5Mg合金；将Al-20Si-5Mg合金制作成同样大小的方块，并对其表面处理后密封；

(2)电子束处理Al-20Si-5Mg合金制备介孔硅

将步骤(1)制备的Al-20Si-5Mg合金方块置于强流脉冲电子束工作台上，启动强流脉冲电子束设备，对设备进行抽真空后，设定加速电压15-30KV，能量密度2-3J/cm²，脉冲次数5-20次，获得经强流脉冲的介孔硅材料；

(3)介孔硅材料处理

将步骤(2)得到的介孔硅材料进行线切割，使得厚度达到3-5mm，再进行打磨，使打磨后的介孔硅材料厚度为1-1.5mm，使用稀盐酸浸泡30分钟后再进行过滤，得到介孔硅片；

(4)介孔硅/石墨烯负极材料的复合

向介孔硅材料中加入去离子水，并加入羧甲基纤维素钠(CMC)，机械搅拌混匀，直至介孔硅材料颗粒完全呈悬浮状态，得到介孔硅颗粒悬浮液；在去离子水中加入十二烷基硫酸钠和石墨烯，机械搅拌混匀，直至石墨烯完全溶解，得到石墨烯悬浊液，将上述介孔硅颗粒悬浮液与石墨烯悬浊液混合，介孔硅颗粒与石墨烯的质量百分比为:5％-30％介孔硅，70-95％石墨烯，机械搅拌混匀后进行超声波震荡，得到混合溶液，对混合溶液进行抽滤、洗涤至中性后，收集固体物料进行真空干燥，将干燥后的物料置于管式加热炉中于750-900℃烧结5-9小时，烧结后自然冷却至室温，得到介孔硅/石墨烯复合的锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种介孔硅/石墨烯复合的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的表面处理具体为：对方块进行抛光至方块表面光滑无划痕，得到金相样品Al-20Si-5Mg合金方块；将抛光后的金相样品用清水冲洗以去除表面残留的杂物，再用无水乙醇清洗，吹干。

3.根据权利要求1或2所述的一种介孔硅/石墨烯复合的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述稀盐酸的质量浓度为5％-10％。