[發明專利]一種硅碳復合薄膜及其制備方法和應用以及鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011170289.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112490416A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張群;吳星琳;祝春才;金文斌
• 申請（專利權）人: 浙江中科玖源新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

1.一種硅碳復合薄膜，其特征在于，所述硅碳復合薄膜的原料包括以下組分：硅納米材料、石墨烯、聚酰亞胺前驅體。

2.根據權利要求1所述的硅碳復合薄膜，其特征在于，所述硅納米材料、石墨烯、聚酰亞胺前驅體的質量比為10-40:10-40:10-40。

3.根據權利要求1或2所述的硅碳復合薄膜，其特征在于，所述硅納米材料為硅單質、硅氧化物或兩者的復合物；優選地，所述石墨烯為成膜石墨烯；優選地，所述聚酰亞胺前驅體為改性聚酰亞胺前驅體；優選地，所述改性聚酰亞胺前驅體為磺酸基或羧基改性聚酰亞胺前驅體。

4.根據權利要求1-3任一項所述的硅碳復合薄膜，其特征在于，所述聚酰亞胺前驅體的固含量為5-15％。

5.一種硅碳復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將硅納米材料、石墨烯加入分散劑中，分散均勻，加入聚酰亞胺前驅體中，混勻，形成漿料；

S2、將上述漿料涂覆于玻璃板上，進行熱處理，冷卻至室溫，在水中將玻璃板上的薄膜剝離下來，即得到硅碳復合薄膜。

6.根據權利要求5所述的硅碳復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述分散劑為N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺。

7.根據權利要求5或6所述的硅碳復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述S2步驟熱處理過程為：對漿料涂覆的玻璃板進行真空干燥；進一步恒速升溫干燥。

8.根據權利要求7所述的硅碳復合薄膜的制備方法，其特征在于，S2中，真空干燥溫度為60-70℃，干燥時間為3-6h；優選地，真空干燥溫度為60℃，干燥時間為4h；所述恒速升溫速率為2-3℃/min，升溫至350℃-370℃；優選地，恒速升溫速率為2.5℃/min，升溫至350℃。

9.根據權利要求1-4中任一項所述的硅碳復合薄膜或權利要求5-8中任一項所述的方法制備的硅碳復合薄膜作為負極材料中的應用。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，該鋰離子電池的負極材料為權利要求1-4任一項所述的硅碳復合薄膜或權利要求5-8任一項所述的方法制備的硅碳復合薄膜。