[發明專利]一種復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810159595.3
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN110197896A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 蘇航;李陽興;于哲勛;王平華
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 馮艷蓮

1.一種復合材料，其特征在于，包括：

層狀硅內核，所述層狀硅內核包括多個硅基材料層，相鄰兩個所述硅基材料層之間具有層間空隙，所述硅基材料層包括硅或硅的氧化物；

相鄰兩個所述硅基材料層的層間空隙中置有石墨烯層，所述石墨烯層與相鄰的兩個所述硅基材料層中的至少一個所述硅基材料層之間具有空隙。

2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，還包括：

石墨烯覆蓋層，覆蓋在所述層狀硅內核的外表面。

3.根據權利要求1或2所述的復合材料，其特征在于，所述石墨烯層與對應的相鄰的兩個所述硅基材料層中的至少一個所述硅基材料層相連。

4.根據權利要求1至3任一項所述的復合材料，其特征在于，還包括：

包覆層，用于將所述層狀硅內核包覆在內。

5.根據權利要求1至4任一項所述的復合材料，其特征在于，相鄰兩個所述硅基材料層之間的層間空隙的大小在10nm～10μm范圍內。

6.一種制備復合材料的方法，其特征在于，包括：

將金屬硅化物與金屬脫除劑進行反應得到層狀硅內核，所述層狀硅內核包括至少兩個硅基材料層，相鄰兩個所述硅基材料層之間具有層間空隙，所述硅基材料層包括硅或硅的氧化物；

在所述層狀硅內核上制備多個石墨烯層，所述石墨烯層位于相鄰兩個所述硅基材料層的層間空隙中，且所述石墨烯層與相鄰的兩個所述硅基材料層中的至少一個所述硅基材料層之間具有空隙。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

在所述層狀硅內核的外表面制備石墨烯覆蓋層。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

在形成有所述多個石墨烯層的層狀硅內核的外表面制備包覆層，所述包覆層將所述層狀硅內核包覆在所述包覆層內。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括：

在形成有所述石墨烯覆蓋層的層狀硅內核的外表面制備包覆層，所述包覆層將所述層狀硅內核包覆在所述包覆層內。

10.根據權利要求6至9任一項所述的方法，其特征在于，在所述層狀硅內核上制備多個石墨烯層，包括：

采用化學氣相沉積CVD工藝在所述層狀硅內核上生長多個石墨烯層，所述石墨烯層位于相鄰兩個所述硅基材料層的層間空隙中，且所述石墨烯層與相鄰的兩個所述硅基材料層中的至少一個所述硅基材料層之間具有空隙；或者

將多個層狀石墨烯遷移至所述層狀硅內核內，所述層狀石墨烯位于相鄰兩個所述硅基材料層的層間空隙中，且所述層狀石墨烯與相鄰的兩個所述硅基材料層中的至少一個所述硅基材料層之間具有空隙。

11.根據權利要求6至10任一項所述的方法，其特征在于，所述金屬硅化物為堿金屬或堿土金屬的硅化物。

12.一種電池，包括：正極、電解液以及負極，其特征在于，所述負極的電極材料為如權利要求1至5中任一項所述的復合材料，或者，所述負極的電極材料根據權利要求6至11中任一項所述的方法制備。