[发明专利]一种石墨烯电池负极复合材料

权利要求书

1.一种石墨烯电池负极复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)分散石墨烯：石墨烯在聚氧乙烯蓖麻油的作用下均匀分散于乙二醇中；

(2)包覆碳：将步骤(1)所得分散石墨烯加入有机碳源水溶液中，搅拌3小时，再在110℃继续搅拌蒸发溶剂后，于800℃高温热解5小时，即得碳包覆的石墨烯；

(3)包覆碳化硅：将碳化硅与步骤(2)所得碳包覆的石墨烯一并置于球磨机中研磨，将所得粉体置于管式炉中加热焙烧，然后随炉降至室温，即得；

所述石墨烯、碳和碳化硅的质量比为1∶0.08∶0.15；

步骤(1)中，石墨烯、聚氧乙烯蓖麻油与乙二醇的质量比为0.001∶0.05∶95；

步骤(3)中管式炉加热程序为：在氦气气氛下以5～8℃/min的升温速率升温至300～400℃，保温2～3小时后，以12～15℃/min的升温速率升温至800～900℃后恒温焙烧10～12小时。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，有机碳源水溶液中有机碳源的质量百分数为3％，所述有机碳源选自葡萄糖或蔗糖中的任一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的碳化硅是通过以下方法制备得到的：

(31)制备碳化硅前驱体；

(32)碳化硅前驱体在氦气气氛保护下，以18℃/min的升温速率升温至1500℃，保温10小时，自然冷却至室温，得到墨绿色的初期碳化硅；

(33)将步骤(32)所得初期碳化硅加入质量浓度35％的氢氟酸溶液中，除去未反应的二氧化硅，水洗，过滤，烘干，即得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(31)的具体方法是：将蔗糖溶于水和乙二醇中，加入硝酸铁，搅拌使其溶解，形成混合溶液，40～60℃边搅拌边加入将硅酸四乙酯和有机硅，再加入柠檬酸，水解15～20小时，制得碳硅二元溶胶，接着加入到六次甲基四胺中，维持在40～60℃温度条件下进行胶凝，凝胶老化20～30小时后，100～150℃条件下干燥12～15小时，制得棕色的碳化硅前驱体；其中，蔗糖、水、乙二醇、硝酸铁、硅酸四乙酯、有机硅、柠檬酸和六次甲基四胺的物质的量之比为1∶10～20∶8～10∶0.02～0.03∶3∶0.5～0.7∶0.1～0.2∶0.2～0.3。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(31)所得碳化硅前驱体先研磨成25～40目，然后再进行步骤(32)的处理。