[发明专利]一种多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在碱性条件下，将硅合金粉末溶于溶剂中，加入钛源进行混合，除去溶剂后干燥，再进行烧结，酸洗，得到二氧化钛包覆的多孔硅复合材料；

步骤2：将小分子与氧化石墨烯进行超声分散混合，干燥后进行高温处理，得到掺杂有强电负性元素的还原氧化石墨烯；所述小分子为含有强电负性元素的化合物；

步骤3：将二氧化钛包覆的多孔硅复合材料与所述还原氧化石墨烯的溶液进行超声混合，干燥后得到多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料；

所述强电负性元素为硫、磷和氟中的一种或两种以上；

所述硅合金粉末为硅铝合金粉末；

所述硅合金粉末中硅的质量分数为10％～30％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料中二氧化钛的质量含量为10％～18％；

所述多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料中多孔硅的质量含量为72％～85％；

所述多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料中还原氧化石墨烯的质量含量为5％～10％；

所述还原氧化石墨烯中强电负性元素的质量百分含量为2.5％～5％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述强电负性元素为硫、磷和氟中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源为钛酸四丁酯。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅合金粉末与所述钛源的质量比为1：(0.4～2)；

所述小分子与所述氧化石墨烯的质量比为1：(5～30)；

所述氧化石墨烯与所述硅合金的质量比为1:(10～30)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述含有强电负性元素的化合物中强电负性元素为硫、磷和氟中的一种或两种以上；

其中，含硫化合物为硫酸钾、硫酸钙和硫酸钠中的一种或两种以上；

含磷化合物为磷酸钾、磷酸铝和磷酸钠中的一种或两种以上；

含氟化合物为六氟化硫和/或二氟化氙。

7.权利要求1至6任意一项所述的制备方法制得的多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料在电池中的应用。

8.一种电池负极，其特征在于，包括要求权利要求1至6任意一项所述的制备方法制得的多孔硅/二氧化钛/石墨烯复合材料。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括电池正极和权利要求8所述的电池负极。