[发明专利]一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料及其制备方法与应用有效
| 申请号： | 202210363439.5 | 申请日： | 2022-04-08 |
| 公开（公告）号： | CN114744173B | 公开（公告）日： | 2023-07-18 |
| 发明（设计）人： | 高志杰;张宝林;许海珍;宋彦磊;安昊;肖长松 | 申请（专利权）人： | 滨州学院;滨州裕能化工有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 郑州翊博专利代理事务所(普通合伙) 41155 | 代理人： | 周玉青 |
| 地址： | 256601 山东*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 膨胀 石墨 复合 电极 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种膨胀石墨/硅/碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将硅纳米颗粒进行表面羟基化处理后清洗、干燥，得到羟基化硅纳米颗粒；
（2）将膨胀石墨、羟基化硅纳米颗粒加入分散剂中均匀分散，得到分散液；
（3）将碳源加入步骤（2）得到的分散液中搅拌均匀，浓缩，得到分散浆料；
（4）将步骤（3）得到的分散浆料干燥得到复合材料前驱体，对复合材料前驱体进行热处理，得到膨胀石墨/硅/碳复合电极材料；
步骤（1）中所述羟基化处理步骤具体为：将硅纳米颗粒加入浓硫酸和双氧水的混合溶液溶浸泡处理；所述浓硫酸和双氧水的混合溶液中浓硫酸和双氧水的体积比范围为（1～4）∶1；步骤（2）中所述分散剂为N-甲基-2-吡咯烷酮一种或N-甲基-2-吡咯烷酮和四氢呋喃两种。
2.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述羟基化硅纳米颗粒占膨胀石墨和羟基化硅纳米颗粒二者质量和的20wt%～70wt%。
3.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述碳源为聚丙烯腈、聚苯胺、聚吡咯中的一种或几种；所述碳源与步骤（2）得到的分散液的质量体积比范围为（1～3）∶1。
4.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述热处理步骤具体为：氩气氛围下，在管式炉中400～800℃煅烧0.5～5h。
5.一种利用权利要求1～4任一所述的制备方法制备的膨胀石墨/硅/碳复合电极材料。
6.权利要求5所述的膨胀石墨/硅/碳复合电极材料在电池中的应用。
7.一种电极片，其特征在于，所述电极片包括导电基体和附着于所述导电基体上的如权利要求5所述的膨胀石墨/硅/碳复合电极材料。
8.一种锂离子电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于，该负极包括如权利要求5所述的膨胀石墨/硅/碳复合电极材料。
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