[发明专利]硅碳壳壳纳米复合材料、制作方法及锂离子电池电极

权利要求书

1.一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述硅碳壳壳纳米复合材料包括多个硅碳壳壳纳米颗粒，其中所述硅碳壳壳纳米颗粒包括：

壳体结构，由石墨烯材料构成的中空结构，所述壳体结构的尺寸为100纳米至100微米；

多个填充颗粒，由硅纳米材料组成，设置在所述壳体结构内，所述填充颗粒的尺寸为5纳米至500纳米；

其中所述制作方法包括：

将硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中混合，以形成材料混合液；

通过在所述材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述材料混合液的pH值为设定值，从而得到材料自组装混合液；

将所述材料自组装混合液静置设定时间，以形成硅碳壳壳纳米混合液；

对所述硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述壳体结构的尺寸为5微米至100微米；所述填充颗粒的尺寸为50纳米至200纳米。

3.根据权利要求1所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述通过在所述材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述材料混合液的pH值为设定值，从而得到材料自组装混合液的步骤具体为：

通过在所述材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得所述材料混合液的pH值为7-9，从而得到材料自组装混合液。

4.根据权利要求1所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述将所述材料自组装混合液静置设定时间，以形成硅碳壳壳纳米混合液的步骤具体为：

将所述材料自组装混合液静置5-60分钟，以形成硅碳壳壳纳米混合液。

5.根据权利要求1所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化石墨烯以及所述氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述硅纳米颗粒的硅碳壳壳纳米颗粒。

6.一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其特征在于，所述硅碳壳壳纳米复合材料包括多个硅碳壳壳纳米颗粒，其中所述硅碳壳壳纳米颗粒包括：

壳体结构，由石墨烯材料构成的中空结构，所述壳体结构的尺寸为100纳米至100微米；

多个填充颗粒，由硅纳米材料组成，设置在所述壳体结构内，所述填充颗粒的尺寸为5纳米至500纳米；

其中所述制作方法包括：

将硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中混合，以形成第一氧化材料混合液；

通过在所述第一氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述第一氧化材料混合液的pH值为7-9，从而得到第一氧化材料自组装混合液；

将所述第一氧化材料自组装混合液静置5-60分钟，以形成第一氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中所述第一氧化硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化氧化石墨烯以及所述氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述硅纳米颗粒的第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；

对所述第一氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；

在氮气或氦气环境中对所述第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行高温处理，以将所述第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。