[发明专利]一种石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

取纳米硅粉并用酸处理去除表面疏松的氧化层；

将酸处理后的纳米硅粉加入酸性高锰酸钾溶液，得到表面具有一层致密氧化层的氧化纳米硅粉；

将氧化纳米硅粉、氧化石墨烯、异氰酸酯及催化剂加入甲苯中，加热、冷凝回流，再加入丙烯酸酯并加热、冷凝回流，进行交联反应形成浆料；

将浆料涂覆制成薄膜、固化，即制得石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料；

所述浆料中，氧化纳米硅粉、氧化石墨烯、异氰酸酯和丙烯酸酯的质量比为40～60：30～5：5～10：1～5。

2.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米硅粉的直径为100～600纳米，氧化纳米硅粉外部氧化层厚度为5～10纳米。

3.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯含氧量为5～10wt％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性 复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯羟值大于等于80，重均分子量为20000～90000。

6.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性 复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述加热温度为70～90℃。

7.根据权利要求6所述的石墨烯硅基柔性 复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述将氧化纳米硅粉、氧化石墨烯、异氰酸酯、催化剂加入适量甲苯中，加入丙烯酸酯并加热、冷凝回流，进行交联反应形成浆料的步骤具体包括：

将氧化纳米硅粉、氧化石墨烯、异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入甲苯中，70～90℃下搅拌并进行冷凝回流2～4h后加入丙烯酸酯，再持续搅拌冷凝回流0.5～2h，进行交联形成浆料。

8.根据权利要求1所述的石墨烯硅基柔性 复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述酸处理中所使用的酸为HF。

9.一种石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料，其特征在于，由权利要求1～8任一所述的方法制备而成，所述石墨烯硅基柔性复合锂电池负极材料包括氧化纳米硅粉以及包覆在氧化纳米硅粉上的包覆层，所述包覆层为异氰酸酯交联的氧化石墨烯和丙烯酸酯，且氧化石墨烯之间、丙烯酸酯之间、氧化石墨烯与丙烯酸酯之间、氧化石墨烯与氧化硅之间、丙烯酸酯与氧化硅之间均通过异氰酸酯化学键结合。