[發明專利]一種鋰離子電池負極材料

在審

• 申請號: 201710594180.4
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107425186A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張麗鵬;穆潔塵;張小杰;張宇飛;于作洋;陳金;王瑗忠
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種鋰離子電池負極材料，其特征在于：其制備方法具體步驟如下：

(1)制備Si/Mg(OH)₂/C材料：

采用表面活性劑對Si顆粒進行表面改性處理，使得Mg(OH)₂容易包覆在納米Si粉末表面；首先將Si顆粒溶于十六烷基苯磺酸溴化銨水溶液中攪拌并超聲生成混合懸濁液，再將硝酸鎂、尿素和葡萄糖加入到上述懸濁液中攪拌3h；將攪拌完全的懸濁液倒入聚四氟乙烯反應釜中再放入均相反應器中設置梯度溫度反應先160℃反應3h，再180℃反應6h，待反應完冷卻后將固體材料用去離子水洗滌并在40℃干燥12h；

(2)制備蛋黃-蛋殼Si/C多孔復合材料：

為了制備出孔結構，Mg(OH)₂將作為犧牲層使用pH約為2.3的鹽酸溶液除去，將上述制備的材料加到2L的鹽酸溶液中攪拌3天，然后過濾洗滌并在60℃烘干4h得到前軀體，然后將前軀體放入管式爐中通氮氣在350℃下煅燒3h；

(3)石墨烯包覆蛋黃-殼Si/C多孔復合材料：

通過改進的Hummers法制備氧化石墨烯，透析和冷凍干燥以獲得紅棕色氧化石墨烯薄膜，將一定量的氧化石墨烯完全溶解在去離子水中以形成溶液A，隨后，通過超聲分散將一定量的多孔C/Si粉末溶解在去離子水中以形成溶液B，隨后，將溶液B添加到溶液A中，在室溫下攪拌30分鐘，然后冷凍干燥，樣品在管式爐中在N₂(99.999％)氣氛中在400℃下進一步碳化4小時，制得石墨烯修飾的Si/C復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池負極材料，其特征在于：所述步驟(1)中，所選用的表面修飾劑為十六烷基苯磺酸溴化銨，濃度為0.05-0.07mol/L。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池負極材料，其特征在于：所述步驟(1)中，硝酸鎂、尿素、葡萄糖的摩爾比為1:3:2。