[发明专利]一种锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201610993853.9 申请日: 2016-11-11
公开(公告)号: CN106356519B 公开(公告)日: 2019-12-06
发明(设计)人: 宋燕;李肖;田晓冬;杨桃;刘占军 申请(专利权)人: 中国科学院山西煤炭化学研究所
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 14101 太原市科瑞达专利代理有限公司 代理人: 刘宝贤<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 030001 山*** 国省代码: 山西;14
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摘要: 一种锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料的制备方法是通过酸处理在膨胀石墨的片层中引入含氧官能团制得氧化膨胀石墨,将氧化膨胀石墨在乙醇溶液中浸泡获得表面富含羟基的氧化膨胀石墨乙醇溶液混合物,再和硅烷偶联剂搅拌得到烷基化膨胀石墨乙醇溶液混合物,将硅纳米颗粒加入得到烷基化膨胀石墨/硅乙醇混合溶液加入含无定形碳前驱体中,反应之后收集沉淀物,干燥,碳化,在氢氟酸溶液中浸泡得到锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料。本发明具有循环稳定性好和倍率性能佳的优点。
搜索关键词: 一种 锂离子电池 膨胀 石墨 负极 材料 制备 方法
【主权项】:
1.一种锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤;/n(1) 通过酸处理在膨胀石墨的片层中引入含氧官能团制得氧化膨胀石墨,洗至中性之后,将氧化膨胀石墨在乙醇溶液中浸泡2-8 h后,获得表面富含羟基的氧化膨胀石墨乙醇溶液混合物;/n(2)将步骤(1)制备的表面富含羟基的氧化膨胀石墨乙醇溶液混合物和硅烷偶联剂混合搅拌3-9 h之后,得到烷基化膨胀石墨乙醇溶液混合物;将硅纳米颗粒加入烷基化膨胀石墨乙醇混合溶液中,于60-100℃下搅拌 4-8 h后,冷却至室温,得到烷基化膨胀石墨/硅乙醇混合溶液;/n(3)当无定形碳前驱体为蔗糖,将步骤(2)中所得的烷基化膨胀石墨/硅混合溶液冷却至室温后,离心分离,获得的烷基化膨胀石墨/硅混合物加入含无定形碳前驱体的溶液中,反应之后收集沉淀物;其中蔗糖水溶液浓度为5-20 mg/ml;/n(4)干燥后的沉淀物在惰性气体或氮气保护下,于700-1100℃下碳化1-6 h;/n(5)将碳化后的样品在质量分数为10-40 wt%的氢氟酸溶液中浸泡3-9 h,水洗至中性后,真空干燥6-12 h,得到锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料;/n步骤(1)中膨胀石墨:酸的比例为1-5 mg:1ml,将膨胀石墨加入酸液浸泡4-16 h;/n步骤 (2)中烷基化膨胀石墨:硅纳米颗粒的重量比为1-30:1。/n
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