[发明专利]一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、商业化的合金硅球制备；

（2）、将合金硅球进行去合金化；

（3）、将去合金化后的多孔硅球进行碳包覆后或直接与商业化石墨负极按比例均匀混合，得到低膨胀率的石墨/多孔硅复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，合金硅球是指能和酸反应的较活泼的金属合金球，其为镁硅合金、铝硅合金、锡硅合金中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）硅合金的制备为：通过将硅与金属进行熔炼后，得到成分均匀的合金锭，然后，将合金锭进行雾化后，得到粒径在100纳米到50微米之间的合金硅球。

4.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，

步骤（2）中，去合金化所选用的酸为浓度为0.1 mol/L到10 mol/L的盐酸或者硫酸，反应时间为0.5小时到20小时，将金属彻底去除，得到多孔硅颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，

步骤（3）中，石墨与多孔硅或者碳包覆多孔硅的混合的质量比为为1：1到99（石墨）：1，优选的比例为80（石墨）:20到98（石墨）:2。

6.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，

步骤（3）为：化学气相沉积石墨烯的时间为1分钟到60分钟，可采用的气源为二氧化碳、甲烷、乙炔、氢气、氩气中的两种或多种混合气体，其中，可以负载铜，铁、镍、二氧化硅等催化剂，也可直接氧化硅成为二氧化硅作为催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，

步骤（3）为：将步骤（2）得到的硅球放入高聚物单体溶液中，加入聚合剂后，高聚物聚合在多孔硅球的表面，将得到的溶液进行过滤，烘干后在氩气保护下450度碳化5小时得到裂解高聚物包覆多孔硅，其中高聚物为树脂等高分子或是能发生聚合作用的多糖类。

8.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，

步骤（3）也可以将石墨与多孔硅混合均匀后再进行包覆。

9.根据权利要求1所述的一种低膨胀率多孔硅/石墨复合电极材料的制备方法，其特征在于，合金硅球为完整的多孔硅球，或经破碎/粉碎硅球后得到的具有缓冲结构的纳米硅枝晶结构。

10.一种如权利要求1-9任意一项制备方法制备得到的碳包覆硅/石墨烯复合材料，主要用途为锂离子电池领域。