[發明專利]一種硅基鋰離子電池負極材料的制備方法以及由此得到的硅基鋰離子電池負極材料

在審

• 申請號: 201810552802.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108598442A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 田素云;謝曉華;丁古巧;夏保佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

1.一種硅基鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，將氧化石墨烯溶解于水中形成氧化石墨烯漿料；

S2，在所述氧化石墨烯漿料中加入苯胺單體并形成第一混合漿料，其中，苯胺單體上的苯環結構與氧化石墨烯形成π-π鍵連接；

S3，在所述第一混合漿料中加入植酸并形成第二混合漿料，其中，植酸上的苯環與苯胺單體相互吸引連接；

S4，在所述第二混合漿料中加入硅納米顆粒并形成第三混合漿料，其中，硅納米顆粒與植酸上的磷酸根基團螯合并使得苯胺單體緊密地連接在硅納米顆粒上；

S5，在所述第三混合漿料中加入引發劑并形成第四混合漿料，其中，苯胺單體在引發劑的引發下原位聚合形成聚苯胺，同時牽引氧化石墨烯對聚苯胺進行包裹；

S6，將所述第四混合漿料直接涂布烘干形成為硅基鋰離子電池負極材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的氧化石墨烯為石墨烯片層，其橫向尺寸為5～20μm，氧化石墨烯漿料的濃度介于1～10wt％之間。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中加入的苯胺單體與氧化石墨烯的質量比為1：0.2～1：4。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中加入的植酸與氧化石墨烯的質量比為1：0.1～1：2。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中加入的硅納米顆粒的直徑為20～500nm。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中加入的引發劑為過硫酸銨或鹽酸。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中加入的過硫酸銨與氧化石墨烯的質量比為1：0.5～1：5。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中加入的鹽酸與氧化石墨烯的質量比為3：0.5～3：5。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S6具體為：將所述第四混合漿料涂布于銅箔上，烘干后滾壓得到硅基鋰離子電池負極材料。

10.根據權利要求1-9所述的制備方法得到的硅基鋰離子電池負極材料，其特征在于，該硅基鋰離子電池負極材料為氧化石墨烯包裹的附著硅納米顆粒的聚苯胺骨架孔狀微結構。