[发明专利]一种硅石墨烯复合物锂电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅石墨烯复合物锂电池负极材料，是由石墨烯-硅颗粒组成复合颗粒，其特征在于：硅颗粒表面附着立式石墨烯层。

2.如权利要求1所述的锂电池负极材料，立式石墨烯层厚度为1～100nm，高度为10～3000nm。

3.如权利要求1所述的锂电池负极材料，硅颗粒的粒径为10-5000nm。

4.如权利要求1所述的锂电池负极材料，石墨烯–硅复合颗粒的粒径为30-5000nm。

5.一种制备硅石墨烯复合物锂电池负极材料的方法，所述硅石墨烯复合物为由石墨烯-硅颗粒组成复合颗粒，采用PECVD法制备，具体包括以下步骤：

1)将单晶微米硅均匀涂布在40×40mm的钼金属基板上；

2)将涂布单晶微米硅的钼金属基板放置在载台上，并将载台放入不锈钢真空腔体中；

3)将不锈钢真空腔体腔门关闭，开启真空泵抽真空至1.0×10^-3torr；

4)开启H₂阀门，H₂气体设置流量为2000sccm，通过控制器将真空腔体内气体压力设置为3torr；

5)腔体内压力稳定在3torr以后，开启直流电源开关，并将直流电源功率设置在0.1KW；

6)待等离子体稳定后，将腔体内压力设置为30torr，并将直流电源功率设置为0.3KW；

7)腔体内压力稳定在30torr以后，开启CH₄阀门，CH₄气体设置流量为500sccm，真空腔体内压力设置为60torr；

8)腔体内压力稳定在60torr以后，将气体流量修改为H₂:CH₄＝10:1，并将直流电功率设置为0.5KW；

9)反应结束后，关闭直流电源开关，关闭H₂阀门，关闭CH₄阀门，关闭控制真空腔体气压压力的控制器后随系统冷却；

10)温度降至室温后，关闭真空泵；

11)开启氮气阀门，打开不锈钢真空腔体腔门，获得石墨烯-单晶硅复合颗粒。

6.如权利要求5所述的方法，步骤1)中，单晶微米硅的放置方式为均匀水平平行放置。

7.如权利要求5所述的方法，步骤1)中，载台置于腔体内等离子体组件的下组件中心区域。

8.如权利要求5所述的方法，获得的石墨烯-单晶硅复合颗粒的粒径为30-5000nm。