[发明专利]一种类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法

权利要求书

1.一种类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将纳米Si与MoS₂放入分散剂中混合，进行超声分散并搅拌，再将混合物放入球磨罐中进行球磨；将球磨后的混合溶液进行离心、干燥处理，得到Si/MoS₂复合物；

所述球磨过程中，球磨珠为氧化锆球，所述氧化锆球的直径为5～15mm，其与混合物的球料质量比为20:1～100:1；球磨的转速为150～600r/min，时间为1～8h；

S2：将碳源溶于有机溶液中，然后加入步骤S1得到的Si/MoS₂复合物并搅拌，然后在90～260℃条件下进行喷雾干燥，得到干燥产物；

S3：将步骤S2得到的干燥产物置于氩气保护环境中，以1～10℃/min的速度升温至400～900℃，恒温煅烧3～6h，得到Si/MoS₂/C锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述纳米Si的粒度为30～200nm，所述MoS₂的粒度小于2μm。

3.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：步骤S1的离心处理的离心速度为2000～12000r/min；步骤S1的干燥处理为真空干燥处理或冷冻干燥处理，其中，真空干燥处理的温度为50～150℃，时间为10～48h；冷冻干燥处理的压力为0.25～0.40Pa，温度为-30～-40℃，时间为12～38h。

4.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述Si/MoS₂复合物中，Si与MoS₂的质量比为1:1～1:10。

5.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述碳源煅烧后的残炭量占Si/MoS₂/C锂离子电池负极材料的质量百分比为5％～40％。

6.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述Si/MoS₂/C锂离子电池负极材料的粒径为5～35μm。

7.根据权利要求1所述的类石墨烯夹层结构的硅基/硫化物负极材料制备方法，其特征在于：还包括步骤S4：基于实验制备与分子设计相结合的思路，根据Si、C、MoS₂间的实际接触方式，利用密度泛函理论的平面波赝势法，构建Si/C、Si/MoS₂层状模型和纯Si、纯MoS₂晶胞模型，研究不同材料结构对体系传输电子的贡献能力。

8.一种锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将权利要求1～7任一所述的制备方法制得的Si/MoS₂/C锂离子电池负极材料与粘结剂、导电剂混合均匀后涂覆在铜箔上，经干燥、辊压，得到锂离子电池负极片。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于：所述Si/MoS₂/C锂离子电池负极材料与粘结剂、导电剂的重量比为(70～80):(20～10):10；所述涂覆的厚度为100～180μm；所述辊压的厚度为75～150μm；所述干燥为50～100℃下真空干燥5～24h。