[发明专利]一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法有效
| 申请号： | 201910308933.X | 申请日： | 2019-04-17 |
| 公开（公告）号： | CN110112384B | 公开（公告）日： | 2020-11-13 |
| 发明（设计）人： | 齐新;燕绍九;南文争;李秀辉;洪起虎 | 申请（专利权）人： | 中国航发北京航空材料研究院 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 中国航空专利中心 11008 | 代理人： | 仉宇 |
| 地址： | 100095 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多孔 石墨 负极 材料 制备 方法 | ||
1.一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、以金属卤化物-石墨层间化合物为原料，将金属卤化物-石墨层间化合物分散于有机溶剂中，对金属卤化物-石墨层间化合物进行液相剥离得到金属卤化物-石墨烯层间化合物；
步骤2、将金属卤化物-石墨烯层间化合物进行加热处理得到金属氧化物-石墨烯复合材料；
步骤3、将金属氧化物-石墨烯复合材料对硅材料进行包覆处理，得到金属氧化物-石墨烯-硅复合材料；
步骤4、将金属氧化物-石墨烯-硅复合材料进行酸刻蚀处理，将金属氧化物刻蚀掉，得到多孔石墨烯-硅复合材料，所述多孔石墨烯-硅复合材料为锂离子电池负极材料。
2.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：该金属卤化物-石墨层间化合物为金属氯化物-石墨层间。
3.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：硅材料包括硅、氧化亚硅、碳化硅和氮化硅中至少一种。
4.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中加热处理的温度为400～600℃，加热处理时间为0.5～2小时。
5.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤4中所用的酸的浓度为0.1～1mol，刻蚀时间为0.5～12小时。
6.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中得到的金属氧化物-石墨烯复合材料中，金属氧化物在该复合材料中占到30～70％wt，金属氧化物-石墨烯复合材料中的金属氧化物粒径尺寸为100～500nm。
7.如权利要求1所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3中包覆处理的工艺步骤为：将硅材料与表面活性剂分散于溶剂中进行超声处理，得到硅分散液；再将金属氧化物-石墨烯复合材料分散于溶剂中进行超声处理，得到金属氧化物-石墨烯分散液；将硅分散液逐滴加入到剧烈搅拌的金属氧化物-石墨烯分散液中，抽滤得到金属氧化物-石墨烯-硅复合材料。
8.如权利要求7所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇中的一种或至少两种的组合。
9.如权利要求7所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：所述硅分散液逐滴加入速率为1～100mm/min，金属氧化物-石墨烯分散液搅拌转速为100～2000r/min。
10.如权利要求7所述的一种多孔石墨烯硅负极材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇中至少一种。
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