[发明专利]一种有机物碳化复合硅碳负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种有机物碳化复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于制备工艺，具体的制备步骤如下经过膨胀石墨预处理，配置前驱体悬浊液，前驱体制备，富硅材料制备，将其溶解于溶剂中,配置溶液浓度在5%~20%之间，溶剂为二甲基甲酰胺；之后将富硅材料加入其中，添加质量应保证理论硅含量在20%以下,将溶剂在25~80℃温度下搅拌烘干，然后惰性气体保护下500~800℃之间高温煅烧4~8小时碳化，得到生成物经过粉碎后便得到有机物碳化复合硅碳负极材料。其不使用硅粉作为原料，降低材料成本，同时采用有机碳源作为主要碳源，进一步降低材料成本，并且在膨胀石墨层间中原位插入氧化硅之后还原的方法得到硅源，可以更好的为硅提供缓冲层，提高材料性能。

主权项

一种有机物碳化复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于制备工艺，具体的制备步骤如下：步骤一、膨胀石墨预处理：向膨胀石墨中滴加二甲基甲酰胺，加入量为膨胀石墨质量的8~15倍，将膨胀石墨润湿，超声处理30~120min，得到的悬浊液备用；步骤二、配置前驱体悬浊液：将正硅酸乙酯溶解于步骤一中得到的悬浊液中，正硅酸乙酯加入量是膨胀石墨质量的15~23倍；加入水解催化剂并保持溶液的PH在一定范围内，催化剂为硝酸，控制PH范围在2~5之间；步骤三、前驱体制备：将去离子水逐滴滴加到步骤二中得到的前驱体悬浊液中，加入去离子水的质量为正硅酸乙酯质量的1.2~1.8倍，并加以强烈搅拌30分钟，25℃静置1~5小时；之后将悬浊液在60~80℃下烘干，得到前驱体；步骤四、富硅材料制备：将前驱体与镁粉混合，镁粉加入量是正硅酸乙酯质量的1/3~1/2之间，将混合粉体在氩气气氛保护下升温至600~800℃之间进行镁热还原反应2~5小时；将生成物经过酸洗、水洗、烘干、研磨后便得到富硅材料；步骤五、硅碳复合材料制备：有机碳源为聚丙烯腈，将其溶解于溶剂中,配置溶液浓度在5%~20%之间，溶剂为二甲基甲酰胺；之后将富硅材料加入其中，添加质量应保证理论硅含量在20%以下,将溶剂在25~80℃温度下搅拌烘干，然后惰性气体保护下500~800℃之间高温煅烧4~8小时碳化，得到生成物经过粉碎后便得到有机物碳化复合硅碳负极材料。