[发明专利]一种锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备方法

摘要

一种锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域，所要解决的问题是提供一种高比容量以及优异的循环稳定性和倍率性能的复合电极材料以及经济可行的电极制备工艺。以泡沫金属网作为电极基体，以单质纳米硅粉作为原料，通过将纳米硅粉滴加在空白泡沫金属上，使得硅粉均匀的负载在泡沫金属网的树枝状结构表面。利用金属的催化作用，将一层均匀的石墨包裹在负载有硅粉的金属网表面，制备出无粘结剂的硅/石墨复合电极。本发明材料的比容量高，结构新颖，同时循环稳定性和倍率性能好。此方法经济简单，可大批量利用纳米硅粉制备出良好电化学性能的商业负极电极，可广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域。

主权项

一种锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于：以空白金属网作为载体，复合负极材料由纳米硅粉、石墨两种组分构成，石墨在硅/石墨复合负极材料中的质量百分含量为1~30%，工艺步骤为：(1)以空白金属网作为载体，将其放于一定浓度的盐酸中，超声清洗一段时间去除表面的氧化层，后经去离子水清洗多次，在一定温度的真空烘箱中干燥处理的得到泡沫金属网；(2)将一定量的纳米硅粉分散在一定量的有机溶剂中，强力搅拌至硅粉均匀分散得到悬浊液；(3)将步骤(2)得到的悬浊液滴加到空白泡沫金属网上，在一定的环境下快速干燥；(4)将所述步骤(3)干燥后载有纳米硅粉的泡沫金属网放置于高温管式炉中加热处理，制备出硅/石墨复合材料，加热温度为700‑1000 oC，保温时间为20‑60分钟，管式炉在加热过程中有流动的载有有机碳源的气体通过，流动气体流量为100‑300 毫升每分钟；(5)将步骤(4)制备的复合材料冷却至室温，即得到了硅/石墨复合负极材料。