[发明专利]一种全固态锂离子电池硅负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态锂离子电池硅负极材料，包括负极材料内核和包覆层，其特征在于，所述负极材料内核位于所述包覆层的内部，所述负极材料内核为纳米硅，所述包覆层为与固态电解质具有良好兼容性的石墨烯。

2.一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将改性石墨烯和分散剂加入去离子水超声处理制备石墨烯分散液；

(2)将纸纤维加入去离子水中分散得到纸纤维悬浊液；

(3)将步骤(1)中的石墨烯分散液与步骤(2)中的纸纤维悬浊液混匀制备石墨烯导电纸；

(4)将石墨烯与油性分散剂混合制备石墨烯油性分散液；

(5)将纳米硅与石墨烯油性分散液混合制备纳米硅-石墨烯悬浮浆料，并涂覆在石墨烯导电纸上，得到全固态锂离子电池硅负极材料。

3.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述改性石墨烯是以天然石墨为原料，复合锂离子电池固态电解质，通过物理剥离法制备得到，所述分散剂采用海藻酸钠。

4.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述的石墨烯分散液超声处理时间为1-10小时，所述步骤(1)中改性石墨烯、分散剂和去离子水的质量比为1:0.01-0.2:100。

5.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述纸纤维悬浊液的制备条件为5000-10000r/min高速剪切分散1-8小时，所述步骤(2)中纸纤维和去离子水的质量比为1:100-400。

6.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述石墨烯导电纸中石墨烯分散液与纸纤维悬浊液的质量比为1:0.5-1。

7.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)所述的石墨烯油性分散液中，石墨烯与油性分散剂的质量比为5:0.1-1，所述油性分散剂采用N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺和异丙醇中的任意一种。

8.根据权利要求2所述的一种全固态锂离子电池硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中所述的纳米硅-石墨烯悬浮浆料在石墨烯导电纸上的涂覆厚度为50-200μm，所述步骤(5)中纳米硅与石墨烯油性分散液的的质量比为1:1-4。

9.权利要求1-8任一项所制备的硅负极材料在离子电池负极材料的应用。