[發明專利]以硅溶膠為硅源的有機物碳化復合硅碳負極的制備方法

在審

• 申請號: 201710368463.7
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107359317A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 陳慧明;姜濤;許德超;榮常如;張斌;張克金
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王薇

1.以硅溶膠為硅源的有機物碳化復合硅碳負極的制備方法，其特征在于制備工藝，具體的制備步驟如下： 步驟一、硅溶膠前處理：取硅溶膠，加入去離子水，去離子水的質量為第二步中膨脹石墨質量的15~30倍，之后在其中加入表面活性劑，表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，加入量為硅溶膠中SiO₂質量的0.1%~10%，然后將溶液攪拌3~5小時備用;

步驟二、SiO₂插層膨脹石墨制備：稱取膨脹石墨和硅溶膠前處理溶液，使其中的SiO₂質量與膨脹石墨質量比在0.5~1.5之間；將硅溶膠前處理溶液加入到膨脹石墨之中，加以攪拌和超聲使其均勻潤濕后在25~80℃烘干，再經過粉碎步驟便獲得SiO₂插層膨脹石墨；

步驟三、富硅石墨制備：使用鎂熱還原的方法將SiO₂插層膨脹石墨中的SiO₂還原成單質硅，之后經過酸洗、水洗、烘干后，便得到富硅石墨材料;

步驟四、有機碳復合：有機碳源可以選擇聚丙烯腈、蔗糖或者葡萄糖，將其溶解于溶劑中，配置成20%~50%的溶液，其中溶劑為二甲基甲酰胺，之后將步驟三中得到的富硅石墨加入其中，將懸濁液在25~80℃下攪拌烘干，然后在惰性氣體保護下500~800℃溫度下高溫煅燒4~8小時，得到生成物經過粉碎后便得到有機物碳化復合硅碳負極材料。

2.根據權利要求1中所述的以硅溶膠為硅源的有機物碳化復合硅碳負極的制備方法，其特征在于所述的步驟一中的表面活性劑可由十六烷基三甲基溴化銨替換為聚乙二醇400或六偏磷酸鈉。

3.根據權利要求1中所述的以硅溶膠為硅源的有機物碳化復合硅碳負極的制備方法，其特征在于所述的步驟四中的溶劑可由二甲基甲酰胺替換為水。