[发明专利]一种多孔薄膜电极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔薄膜电极材料及其制备方法，其中制备方法包括以下步骤：分别将硅粉分散于乙醇中、将有机高分子原材料分散于有机溶剂中，再两者均匀混合，接着，向其中加入氧化石墨烯溶液分散均匀得到前驱液；然后将前驱液置于模具容器中，干燥形成薄膜；再将薄膜在载气与还原性气体的混合气氛下，在100℃～1000℃的温度下烧结，从而得到多孔薄膜电极材料。本发明通过对关键工艺流程设计、前驱液的组分配比等进行改进，能够有效解决硅基材料作为锂离子电池负极循环性差、纳米结构制备复杂且成本较高的问题。

主权项

1.一种多孔薄膜电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硅粉分散于乙醇中，超声搅拌处理后得到第一分散系；其中，所述硅粉为微米级硅粉；(2)将有机高分子原材料分散于有机溶剂中，得到第二分散系；(3)将所述步骤(1)得到的所述第一分散系与所述步骤(2)得到的所述第二分散系两者均匀混合、并经超声搅拌处理得到第三分散系；并且，所述第三分散系中，分散质硅粉与有机高分子原材料两者的质量比为5:1～1:1；(4)将氧化石墨烯溶液加入到所述步骤(3)得到的所述第三分散系中，超声分散后得到第四分散系；并且，所述第四分散系中，分散质硅粉与氧化石墨烯两者的质量比为5:1～1:5；(5)将所述步骤(4)得到的所述第四分散系置于模具容器中，并在40℃～200℃的条件下静置干燥，形成薄膜；(6)将所述步骤(5)得到的所述薄膜在载气与还原性气体的混合气氛下，在100℃～1000℃的温度下烧结，从而得到多孔薄膜电极材料；其中，所述烧结的时间不少于1h；所述载气为氮气或惰性气体，所述还原性气体为氢气；针对所述步骤(2)中的所述有机高分子原材料，当该有机高分子原材料在800℃下处理5h后，处理后有机高分子原材料中的剩余碳元素含量不超过处理前有机高分子原材料中的碳元素总含量的50％。