[發明專利]一種類夾心棒硅碳負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910263463.X
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN111769256A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 田軍;李國敏
• 申請（專利權）人: 深圳格林德能源集團有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的硅碳負極材料形狀類似夾心棒，從內至外由碳納米管層、硅層、聚多巴胺碳層、石墨烯層組成，其制備方法包括以下步驟：

S1：將碳納米管分散在含有去離子水、乙醇及氨水的混合溶液中，然后添加正硅酸四乙酯，室溫下攪拌30~60min，然后用去離子水、乙醇清洗數次，得到碳納米管/二氧化硅復合物；

S2：通過化學氣相沉積在上述碳納米管/二氧化硅復合物表面沉積一層硅，然后采用3wt%~10wt%氫氟酸刻蝕2~5h，除去二氧化硅層，用去離子水、乙醇清洗數次，得到碳納米管/硅復合物；

S3：將鹽酸多巴胺加入至緩沖液中，配制成一定濃度的多巴胺鹽酸鹽溶液，然后加入上述碳納米管/硅復合物，調節pH值至8.5，攪拌12~24h，用去離子水、乙醇清洗數次，真空干燥得到碳納米管/硅/聚多巴胺復合物；

S4：將氧化石墨烯分散在去離子水中，配制成一定濃度的氧化石墨烯分散液，然后加入上述碳納米管/硅/聚多巴胺復合物，溫度升至50~80℃，攪拌5~12h，用去離子水、乙醇清洗數次，真空干燥得到碳納米管/硅/聚多巴胺/氧化石墨烯復合物；

S5：將上述碳納米管/硅/聚多巴胺/氧化石墨烯復合物置于有惰性氣體的馬弗爐中，以2~5℃/min的升溫速度升溫，熱處理2~5h，即可得到類夾心棒硅碳負極材料。

2.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的碳納米管直徑為20~80nm。

3.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的硅層厚度為20~50nm。

4.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的碳納米管和硅層之間空心層厚度為30~60nm。

5.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的步驟S3中碳納米管/硅復合物和鹽酸多巴胺質量比為2:1~1:3。

6.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的步驟S3中多巴胺鹽酸鹽溶液的濃度為0.05~1mg/mL。

7.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的步驟S4中氧化石墨烯分散液的濃度為0.1~2mg/mL。

8.根據權利要求1所述的一種類夾心棒硅碳負極材料，其特征在于，所述的步驟S5中熱處理溫度為500~800℃。