[发明专利]一种掺杂银颗粒的硅碳负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种掺杂银颗粒的硅碳负极材料的制备方法，经过硅浆料的制备、多巴胺包覆的硅碳材料的制备、前驱体粉末的制备和热处理步骤，完成掺杂银颗粒的硅碳负极材料的制备；本发明采用多巴胺为硅碳材料包覆碳源，通过三羟甲基氨基甲烷调整溶液pH，多巴胺在碱性溶液中自聚为聚多巴胺，包覆在硅碳材料表面，包覆效果均匀，碳包覆层厚度可以通过调节多巴胺用量得到精确控制，以便通过优化达到最佳包覆效果，碳包覆层可以有效缓解纳米硅的体积膨胀，利用多巴胺的还原性，在包覆层外掺杂金属银颗粒，提升材料导电性，减小电极极化，使得材料具有良好的循环性能和倍率性能，本发明的材料制备过程简单，反应条件温和，操作成本低，适宜工业化生产。

主权项

1.一种掺杂银颗粒的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：经过硅浆料的制备、多巴胺包覆的硅碳材料的制备、前驱体粉末的制备和热处理步骤，完成掺杂银颗粒的硅碳负极材料的制备；具体步骤如下：（1）硅浆料的制备：以水为溶剂，向其中加入平均粒径1‑50μm的硅粉，加入一定量分散剂，在砂磨机中先粗磨后细磨，砂磨时浆料固含量为5%‑15%，粗磨时间1‑5h，细磨时间1‑4h，砂磨之后硅粉的平均粒径为80‑100nm；（2）巴胺包覆的硅碳材料的制备：将三羟甲基氨基甲烷溶解在水中配制成缓冲溶液，向其中加入一定量的盐酸多巴胺，然后向溶液中加入球形石墨，搅拌2‑4h，所述搅拌转速为20‑60rpm，向其中加入步骤（1）制备的硅浆料，继续搅拌4‑8h，所述搅拌转速为40‑60rpm，将所得浆料进行喷雾干燥造粒，得到多巴胺包覆的硅碳材料；（3）前驱体粉末的制备：将步骤（2）中干燥得到的硅碳材料溶解在0.5M的硝酸银溶液中，搅拌2‑4h，利用多巴胺还原性将Ag+还原成Ag颗粒，离心烘干，得前驱体粉末；（4）热处理：将步骤（3）中得到的前驱体粉末在惰性氛围下热处理，得到掺杂金属银颗粒的多巴胺热解碳包覆的硅碳负极材料，即完成了杂银颗粒的硅碳负极材料的制备。