[发明专利]一种硅碳复合薄膜及其制备方法和应用以及锂离子电池

权利要求书

1.一种硅碳复合薄膜，其特征在于，所述硅碳复合薄膜的原料包括以下组分：硅纳米材料、石墨烯、聚酰亚胺前驱体。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合薄膜，其特征在于，所述硅纳米材料、石墨烯、聚酰亚胺前驱体的质量比为10-40:10-40:10-40。

3.根据权利要求1或2所述的硅碳复合薄膜，其特征在于，所述硅纳米材料为硅单质、硅氧化物或两者的复合物；优选地，所述石墨烯为成膜石墨烯；优选地，所述聚酰亚胺前驱体为改性聚酰亚胺前驱体；优选地，所述改性聚酰亚胺前驱体为磺酸基或羧基改性聚酰亚胺前驱体。

4.根据权利要求1-3任一项所述的硅碳复合薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺前驱体的固含量为5-15％。

5.一种硅碳复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将硅纳米材料、石墨烯加入分散剂中，分散均匀，加入聚酰亚胺前驱体中，混匀，形成浆料；

S2、将上述浆料涂覆于玻璃板上，进行热处理，冷却至室温，在水中将玻璃板上的薄膜剥离下来，即得到硅碳复合薄膜。

6.根据权利要求5所述的硅碳复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求5或6所述的硅碳复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2步骤热处理过程为：对浆料涂覆的玻璃板进行真空干燥；进一步恒速升温干燥。

8.根据权利要求7所述的硅碳复合薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，真空干燥温度为60-70℃，干燥时间为3-6h；优选地，真空干燥温度为60℃，干燥时间为4h；所述恒速升温速率为2-3℃/min，升温至350℃-370℃；优选地，恒速升温速率为2.5℃/min，升温至350℃。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的硅碳复合薄膜或权利要求5-8中任一项所述的方法制备的硅碳复合薄膜作为负极材料中的应用。

10.一种锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池的负极材料为权利要求1-4任一项所述的硅碳复合薄膜或权利要求5-8任一项所述的方法制备的硅碳复合薄膜。