[发明专利]一种复合硅碳负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤，具体制备步骤如下经过膨胀石墨预处理、配置前驱体悬浊液、前驱体制备、富硅材料制备后，将聚丙烯腈溶解于有机溶液中，配置溶液浓度在5%~20%之间，有机溶剂为二甲基甲酰胺，加入适当质量的步骤四中所得的富硅材料，富硅材料的加入量根据不同的容量需求添加，添加质量应保证理论硅含量在20%以下，经过充分球磨搅拌混合后，用静电纺丝方法制得硅碳负极复合丝体。将硅碳负极复合丝体在保护气氛下500~800℃之间高温煅烧4~8小时碳化，之后经过粉碎便得到硅碳复合材料。其可以更好的为硅提供缓冲层。最后配合以静电纺丝方法，以高分子有机纺丝物作为主要碳源进行复合，一方面进一步提高对硅的缓冲作用，另一方面降低材料的成本，达到成本、性能的可控性。

主权项

一种复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤，具体制备步骤如下：步骤一、膨胀石墨预处理：向膨胀石墨中滴加二甲基甲酰胺，加入量为膨胀石墨质量的8~15倍，将膨胀石墨润湿，超声处理30~120min，得到的悬浊液备用；步骤二、配置前驱体悬浊液：将正硅酸乙酯溶解于步骤一中所述悬浊液中，正硅酸乙酯加入量是膨胀石墨质量的15~23倍；加入水解的催化剂并保持溶液的PH在一定范围内，催化剂为硝酸，控制PH范围在2~5之间；步骤三、前驱体制备：将去离子水逐滴滴加到步骤二中所述前驱体悬浊液中，加入去离子水的质量为正硅酸乙酯质量的1.2~1.8倍，并加以强烈搅拌30分钟，25℃静置1~5小时，之后将悬浊液在60~80℃下烘干，得到前驱体；步骤四、富硅材料制备：将前驱体与镁粉混合，镁粉质量为正硅酸乙酯的1/3~1/2，在氩气保护下高温烧结，烧结温度在600~800℃之间，烧结时间在2~5小时之间，将二氧化硅还原，生成物经过酸洗、水洗后烘干，粉碎后，便得到富硅材料；步骤五、硅碳复合材料制备：将聚丙烯腈溶解于有机溶液中，配置溶液浓度在5%~20%之间，有机溶剂为二甲基甲酰胺，加入适当质量的步骤四中所得的富硅材料，富硅材料的加入量根据不同的容量需求添加，添加质量应保证理论硅含量在20%以下，经过充分球磨搅拌混合后，用静电纺丝方法制得硅碳负极复合丝体；将硅碳负极复合丝体在保护气氛下500~800℃之间高温煅烧4~8小时碳化，之后经过粉碎便得到硅碳复合材料。