[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

摘要

本发明公开了一种硅/石墨烯/碳纤维锂离子电池复合负极材料及其制备方法，属于电化学和新能源材料领域。本发明首先制备出氧化石墨烯材料，将纳米硅粉与氧化石墨烯超声混合，将混合均匀后的悬浮液直接滴在普通定性滤纸上自然干燥，然后将滴有氧化石墨烯/硅的滤纸放入管式炉中，在保护气氛下煅烧，形成柔性的硅/石墨烯/碳纤维复合电极材料。石墨烯包裹纳米硅粉可避免硅粉与电解液直接接触，碳纤维为衬底可在材料内部形成三维导电网络提高材料导电性，同时避免活性材料在循环过程中与集流体脱离。该电极材料具有良好的力学柔韧性能，适合用于制作柔性电极，无任何添加剂，作为锂离子电池负极材料，表现出了较高的容量和良好的循环稳定性。

主权项

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。