[發(fā)明專利]一種硅碳復(fù)合材料及其制備方法、負(fù)極及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010621726.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111697219A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁金;梁慧宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市金牌新能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳龍圖騰專利代理有限公司 44541
• 代理人: 王春穎

1.一種硅碳復(fù)合材料，其特征在于，所述硅碳復(fù)合材料包括以下的原料：多孔前驅(qū)體與有機(jī)溶劑，且所述多孔前驅(qū)體與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比是1-10:90-110；其中，所述多孔前驅(qū)體按照重量份包括：鋁鹽1-5份、硅鹽1-5份、氧化石墨烯溶液0.5-500份、絡(luò)合劑0.1-1份、有機(jī)堿0.1-1份，以及錫鹽或鎳鹽1-5份；

硅碳復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1）按比例稱取鋁鹽、硅鹽以及錫鹽或鎳鹽添加到氧化石墨烯溶液中，分散均勻后添加絡(luò)合劑與有機(jī)堿進(jìn)行分散均勻，然后在150-300℃下水熱反應(yīng)1-6h，反應(yīng)后依次進(jìn)行過濾與真空冷凍干燥，得到所述多孔前驅(qū)體；

2）按比例稱取有機(jī)溶劑與所述多孔前驅(qū)體進(jìn)行分散均勻，噴霧干燥后在惰性氣體氣氛下于600-900℃進(jìn)行保溫1-12h，降溫，得到所述硅碳復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳復(fù)合材料，其特征在于，在所述硅碳復(fù)合材料中，所述多孔前驅(qū)體與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比是3-7:95-105。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳復(fù)合材料，其特征在于，所述的氧化石墨烯溶液的濃度為1-10mg/mL，所述的氧化石墨烯溶液的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳復(fù)合材料，其特征在于，所述錫鹽為單丁基三異辛酸錫、酒石酸亞錫或異辛酸亞錫中的任意一種；所述鎳鹽為2-乙基己酸鎳或異辛酸鎳中的任意一種；所述鋁鹽為酒石酸鋁、檸檬酸鋁、環(huán)己烷丁酸鋁、單硬脂酸鋁或草酸鋁中的任意一種；所述硅鹽為異辛酸硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳復(fù)合材料，其特征在于，所述的絡(luò)合劑為三烷基氧膦或8-羥基喹啉中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳復(fù)合材料，其特征在于，所述的有機(jī)堿為三乙胺、四甲基氫氧化銨、四甲基乙二胺或三乙烯二胺中的任意一種。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的硅碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）按比例稱取鋁鹽、硅鹽以及錫鹽或鎳鹽添加到氧化石墨烯溶液中，分散均勻后添加絡(luò)合劑與有機(jī)堿進(jìn)行分散均勻，然后在150-300℃下水熱反應(yīng)1-6h，反應(yīng)后依次進(jìn)行過濾與真空冷凍干燥，得到所述多孔前驅(qū)體；

2）按比例稱取有機(jī)溶劑與所述多孔前驅(qū)體進(jìn)行分散均勻，噴霧干燥后在惰性氣體氣氛下于600-900℃進(jìn)行保溫1-12h，降溫，得到所述硅碳復(fù)合材料。

8.一種負(fù)極，其特征在于，部分或全部包含如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的硅碳復(fù)合材料。

9.一種如權(quán)利要求8所述的負(fù)極在制備鋰離子電池中的應(yīng)用。