[发明专利]锂离子电池负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法，通过采用喷雾热解法在SiO2纳米微球表面包覆石墨烯，制得SiO2/石墨烯复合物；利用镁热还原法将制得的SiO2/石墨烯复合物中的部分SiO2还原为单质硅，得到SiO2/Si/石墨烯复合材料，从而提升硅材料的导电性，同时缓解硅材料在充放电时的体积膨胀，并充分利用单质硅作为锂离子电池负极材料比容量高的优点。本发明提供的锂离子电池负极材料的制备方法，制备出来的锂离子电池负极材料，具有优质循环稳定性与倍率性能。 1

主权项

1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用喷雾热解法在SiO₂纳米微球表面包覆石墨烯，制得SiO2/石墨烯复合物；

利用镁热还原法将制得的所述SiO₂/石墨烯复合物中的部分SiO₂还原为单质硅，得到SiO₂/Si/石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，

所述采用喷雾热解法在SiO₂纳米微球表面包覆石墨烯，制得SiO2/石墨烯复合物的步骤包括：

使用超声波均化器将所述SiO2纳米微球分散在氧化石墨、蔗糖、尿素、去离子水、无水乙醇、盐酸中的任意一种或多种之中10~30分钟；

将分散好的SiO2纳米微球材料在20~200℃下剧烈搅拌1~48h，形成混合物；

将所述混合物置于超声喷雾器中，通入氮气、氩气、氦气中的一种或多种，在气体流速为0.1~100L/s下，形成雾化液滴，将形成的所述雾化液滴导入管式炉中，升温至500~1500℃，反应1~2h，得到所述SiO2/石墨烯复合物。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，

所述SiO2纳米微球的尺寸为1~20nm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，

所述利用镁热还原法将制得的所述SiO₂/石墨烯复合物中的部分SiO₂还原为单质硅，得到SiO₂/Si/石墨烯复合材料的步骤包括：

将制得的所述SiO₂/石墨烯复合物与镁粉按照5:1~1:5的比例均匀混合；

将混合镁粉后的SiO2/石墨烯复合物置于氩气下，并在500~1000℃高温中反应1~10h；再用稀盐酸清洗、过滤和干燥，得到所述SiO₂/Si/石墨烯复合材料。