[发明专利]硅碳负极材料及其制备方法

摘要

本发明属于储能研究领域，特别涉及一种硅碳负极材料，所述硅碳负极材料的颗粒直径D1为1μm‑200μm，所述硅碳负极材料为二次颗粒结构，所述二次颗粒由一次颗粒及电子传导组分组成，所述一次颗粒粒径为D2，D2≤0.5D1；所述电子传导组分中包括石墨烯片层，所述一次颗粒与所述石墨烯片层均匀分散；所述石墨烯片层之间存在强键合力；即能够构建具有柔韧性的导电网络结构，将硅基材料固定在该网络结构中，从而得到性能优良的硅碳负极材料。

主权项

1.一种硅碳负极材料，其特征在于，所述硅碳负极材料的颗粒直径D1为1μm-200μm，所述硅碳负极材料为二次颗粒结构，该二次颗粒由一次颗粒及电子传导组分组成，所述一次颗粒粒径为D2，且D2≤0.5D1；/n所述电子传导组分中包括石墨烯片层，所述一次颗粒与所述石墨烯片层均匀分散；/n所述石墨烯片层之间存在强键合力；/n提供所述强键合力的键的类别为氢键或/和化学键；/n所述一次颗粒中含有含硅组分颗粒；所述一次颗粒均匀的分散于所述石墨烯片层的表面，且两者之间形成良好的电子通道；所述石墨烯片层的厚度h1≤40nm；所述硅碳负极材料中，石墨烯组分的重量比例为x％，且x≤5；所述石墨烯为小片层石墨烯或/和多孔石墨烯；所述小片层石墨烯的片层平面直径为d1，且d1≤0.5D1；所述多孔石墨烯的两孔之间连续区域宽度为d2，且d2≤0.5D1；/n其制备方法主要包括如下步骤：/n步骤1，前驱体制备：将官能化的电子传导组分与一次颗粒混合均匀得到前驱体；/n步骤2，将步骤1得到的前驱体进行还原反应，使得官能化的电子传导组分之间相互交联形成网络结构，同时将一次颗粒固定于网络结构之中；/n步骤3，将步骤2得到的网络结构破碎，同时控制破碎程度，之后进行处理得到二次颗粒前驱体；/n步骤4，包覆、碳化得到成品二次颗粒。/n