[发明专利]AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料、其制备及采用其的锂离子电池

权利要求书

1.一种AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料，其特征在于，包括内核和外壳两部分，内核为银纳米线(AgNWs)，外壳为Si@GO复合体，其中，Si完全包覆于银纳米线上，GO部分包覆于Si层上。

2.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料，其特征在于，所述银纳米线的质量为负极材料质量的20～30％。

3.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料，其特征在于，所述外壳中Si、GO的质量比为1:1，所述外壳厚度为80nm，所述内核的直径为40～100nm。

4.权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)，采用PVP、AgNO₃和FeCl₃·6H₂O通过多元醇法制备银纳米线；

步骤2)，在所得银纳米线表面，通过TEOS水解原理进行二氧化硅层的包覆，得到AgNWs@SiO₂复合材料；

步骤3)，将所得AgNWs@SiO₂复合材料通过镁热还原的方法将外壳的二氧化硅层还原为硅，得到AgNWs@Si复合材料；

步骤4)，对所得AgNWs@Si复合材料进行碳层的包覆，得到AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料。

5.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，银纳米线由以下步骤进行制备：由0.1g PVP-K30和0.2g PVP-1300000构成总质量为0.3g的PVP，全部加至50mL的乙二醇溶液中持续搅拌至完全溶解，然后加入0.2gAgNO₃继续搅拌至其完全溶解，再加入5-10mL浓度为0.002～0.004g/mL之间的FeCl₃·6H₂O的乙二醇溶液搅拌3min得到混合溶液，之后，将混合溶液倒入200mL三颈瓶中在油浴锅中160℃反应1.5h，得到银纳米线产物，最后用丙酮、乙醇、去离子水依次进行洗涤后，按银纳米线与乙醇体积比1:5分散在乙醇中得到银纳米线乙醇溶液，备用。

6.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，将300μL的TEOS和10mL的无水乙醇配制成乙醇溶液，逐滴缓慢加入到步骤1)所得银纳米线乙醇溶液中，并持续搅拌24h。

7.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，先将AgNWs@SiO₂复合材料于真空烘箱中80℃干燥6h，之后按质量比AgNWs@SiO₂复合材料:镁粉＝1:2～1:4的比例，取镁粉在研钵中借助乙醇充分混合均匀，将混合均匀后的混合物烘干，然后在中温炉中于H₂体积含量为3％的Ar/H₂混合气氛下进行镁热还原，还原条件为：650℃下保温4h，升温速率2℃/min。

8.根据权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，将GO和AgNWs@Si复合材料分别超声分散30min和10min后，得到GO悬浮液和AgNWs@Si复合材料分散体悬浮液，再进行混合处理。

9.根据权利要求8所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述混合处理的具体方法是：将GO悬浮液和AgNWs@Si复合材料分散体悬浮液混合，超声处理5-10min得到复合物悬浮液，然后真空过滤以干燥复合物的表面，并且将获得的复合物在真空烘箱中在80℃下干燥，最后利用HF蚀刻。

10.一种锂离子电池，采用权利要求1所述AgNWs@Si@GO锂离子电池负极材料。