[发明专利]一种硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料及其制备方法有效
申请号: | 201610043742.1 | 申请日: | 2016-01-22 |
公开(公告)号: | CN105762337B | 公开(公告)日: | 2017-11-14 |
发明(设计)人: | 陶华超;熊凌云;朱守超;杨学林 | 申请(专利权)人: | 三峡大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 宜昌市三峡专利事务所42103 | 代理人: | 蒋悦 |
地址: | 443002*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 石墨 碳纤维 复合 负极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料,其特征在于:它是由纳米硅粉、石墨烯、碳纤维构成的复合材料,纳米硅粉、石墨烯与碳纤维的质量占复合材料总质量的比例分别为10-30%,5-20%和50-80%之间,所述的碳纤维为碳化后的滤纸;
制备步骤为,用氧化剂将石墨氧化成氧化石墨,将氧化石墨超声剥离成氧化石墨烯材料;将纳米硅粉与氧化石墨烯混合后超声、搅拌均匀混合,然后置于滤纸上,制得含有硅/石墨烯溶液的滤纸,含有硅/石墨烯溶液的滤纸干燥后放入管式炉中,在氮气气氛下煅烧,煅烧温度为500-1000℃,煅烧时间为1-10小时,形成柔性的硅/石墨烯/碳纤维复合电极材料。
2.权利要求1所述的硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料,其特征在于:纳米硅粉、石墨烯与碳纤维的质量占复合材料总质量的比例分别为20%,15%和65%。
3.权利要求1所述的硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料,其特征在于:所述的纳米硅粉的粒度为5-100纳米。
4.权利要求1所述的硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料,其特征在于:含有硅/石墨烯溶液的滤纸在氮气气氛下煅烧,煅烧温度为600℃,煅烧时间为4小时。
5.权利要求1所述的硅/石墨烯/碳纤维复合负极材料,其特征在于:所述的氧化剂为浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾、双氧水,其具体步骤是将浓硫酸冷却至0℃,然后加入石墨和硝酸钠,搅拌至均匀,逐渐连续地加入高锰酸钾,搅拌3小时,将温度升至35℃,继续搅拌0.5h,然后逐渐连续地加入去离子水,温度升至98℃,在此温度下反应15min,移至常温,加入10%的双氧水,搅拌1小时,然后加入1mol/L盐酸混合搅拌,所得产物用去离子水清洗至中性,得到氧化石墨。
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