[发明专利]用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料的制备方法

摘要

一种用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料的制备方法是将硅纳米颗粒加入混合溶剂中，经过超声，逐滴加入含有氧化石墨烯的水溶胶，最后加入氟化物溶液，再超声处理后加入到的热解碳源溶液中反应，在惰性气氛下进行碳化和酸处理之后，水洗至中性，即得到用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料。本发明具有高容量，长循环寿命的优点。

主权项

一种用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤 ：（1）配制浓度为0.1‑0.5 mol L‑1的氟化物溶液；（2）氟化物修饰的硅/氧化石墨烯复合材料的混合溶液：将硅纳米颗粒加入混合溶剂中，经过超声功率为300‑900 W，超声30‑60 min之后，逐滴加入含有氧化石墨烯的质量为硅纳米颗粒12.5‑90 wt%的水溶胶，水溶胶的浓度为2‑5 mg/L，按氟化物溶液为硅纳米颗粒的2‑5wt%，最后加入氟化物溶液，超声处理30‑60 min，超声功率为120‑360 W；得到氟化物修饰的硅/氧化石墨烯复合材料的混合溶液；（3）将步骤（2）获得的氟化物修饰的硅/氧化石墨烯的混合溶液加入到热解碳源溶液中，根据不同的碳源进行不同手段的预处理；A：将步骤（2）的混合溶液加入浓度为2‑5 g/L的醇溶性酚醛树脂溶液中，其中醇溶性酚醛树脂溶液的质量为硅纳米颗粒质量的0.27‑3.2倍，置于水浴锅中50‑80 ℃，加热的时间为12‑24 h；B：将步骤（2）的混合溶液加入浓度为5‑10 g/L的蔗糖水溶液中，其中蔗糖水溶液的质量为硅纳米颗粒质量的0.5‑5.7倍，150‑180℃水热反应18‑24 h；C：将步骤（2）的混合溶液加入浓度为1‑3 g/L的聚乙烯醇水溶液中，其中聚乙烯醇水溶液质量为硅纳米颗粒质量的2.5‑28倍，置于水浴锅中常温搅拌12‑24 h；D：将步骤（2）的混合溶液加入浓度为3‑6 g/L的聚氯乙烯的四氢呋喃溶液中，聚氯乙烯的四氢呋喃溶液的质量为硅纳米颗粒质量的0.62‑7.2倍，置于水浴锅中常温搅拌12‑24 h；（4）将步骤（3）制备的样品在惰性气氛下进行碳化处理；并将碳化后的复合材料酸处理之后，水洗至中性，即得到用于高性能锂离子电池负极的硅/碳复合材料。