[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負極材料及制備和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711344346.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109935789A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王二東;張艷清;孫公權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M4/134;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋰離子電池負極材料，其特征在于：

以多孔石墨烯作為導(dǎo)電骨架，Nafion包覆的硅納米粒子附著于導(dǎo)電骨架上。

2.按照權(quán)利要求1所述負極材料，其特征在于：

硅納米粒子粒徑為30-100nm，Nafion包覆層與硅納米粒子的質(zhì)量比為1:5-3:5。

3.按照權(quán)利要求1或2所述負極材料，其特征在于：Nafion包覆的硅納米粒子與導(dǎo)電骨架的質(zhì)量比為7:1-9:1。

4.一種權(quán)利要求1-3任一所述負極材料制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

1)Nafion包覆硅納米粒子的制備：

將硅納米粒子分散于Nafion的異丙醇溶液中，干燥后研磨即得產(chǎn)物；

2)多孔石墨烯的制備：

先用Hummer法合成氧化石墨，于水中加入所述氧化石墨得氧化石墨分散液，氧化石墨分散液的濃度為0.5-1.5mg/mL，超聲剝離，然后冷凍干燥得到多孔氧化石墨；在900-1100℃下H₂氣氛中還原，得到多孔石墨烯；

3)多孔石墨烯支撐的Nafion包覆納米硅的制備：

將步驟1)制得的Nafion包覆納米硅與步驟2)制備的多孔石墨烯高速球磨，得到最終產(chǎn)物。

5.如權(quán)利要求4所述負極材料制備方法，其特征在于：步驟1)所述硅納米粒子粒徑為30-100nm；所述Nafion的異丙醇溶液中Nafion質(zhì)量與硅納米粒子的質(zhì)量比為1:5-3:5。

6.如權(quán)利要求4所述負極材料制備方法，其特征在于：步驟1)所述Nafion的異丙醇溶液的質(zhì)量濃度3％-10％。

7.如權(quán)利要求4所述負極材料制備方法，其特征在于：步驟2)所述超聲剝離的時間為1-3h；所述H₂氣氛中的還原時間為1-2h。

8.如權(quán)利要求4所述負極材料制備方法，其特征在于：所述冷凍干燥條件為-50℃--55℃、600-200Pa，冷凍干燥的時間為1-4天。

9.如權(quán)利要求4所述負極材料制備方法，其特征在于：步驟3)所述Nafion包覆納米硅與多孔石墨烯的質(zhì)量比為7:1-9:1；所述高速球磨的速度為400-600rpm，時間為8-12h。

10.一種權(quán)利要求1-3任一所述負極材料在鋰離子電池負極中的應(yīng)用。