[发明专利]一种石墨烯/硅/导电聚合物复合负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯/硅/导电聚合物复合负极材料的制备方法，属于电化学和新能源材料领域。本发明首先制备出氧化石墨烯材料，将氧化石墨烯与硅粉、聚合物单体混合，在一定的条件下使聚合物单体聚合，然后直接干燥得到氧化石墨烯/硅/导电聚合物薄膜复合材料，然后采用水合肼蒸汽还原法制备出石墨烯/硅/导电聚合物泡沫复合材料。本发明提供的泡沫材料具有良好的柔性，适合用于制作柔性电极。本发明制备的材料作为锂离子电池负极材料，无需添加任何助剂，也不需要使用金属基底，显示出良好的循环稳定性和较高的比容量。

主权项

一种石墨烯/硅/导电聚合物复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将浓硫酸冷却至0℃，然后加入石墨和硝酸钠，搅拌至均匀，逐渐连续的加入高锰酸钾，搅拌 3h，将温度升至35℃，继续搅拌0.5h，然后逐渐连续的加入去离子水，温度升至98℃，在此温度下反应15min，移至常温，加入10%的双氧水，搅拌1小时，然后加入1M 盐酸混合搅拌，所得产物用去离子水水清洗至中性，得到氧化石墨，将氧化石墨以2mg/mL 的浓度分散在去离子水中，超声剥离，得到氧化石墨烯材料；将氧化石墨烯、纳米硅粉和苯胺单体分别占复合材料总质量比为35%，45%，20%混合均匀，加入适量的1mol L‑1稀盐酸超声处理，然后缓慢加入等体积的0.5 mol L‑1的过硫酸铵，反应6h，得到氧化石墨烯/硅/导电聚合物复合材料，再在40℃下干燥 24h，得到氧化石墨烯/硅/导电聚合物薄膜复合材料；将制备得到的氧化石墨烯/硅/导电聚合物薄膜复合材料在100℃下水合肼蒸汽中还原 0.5h，最终得到石墨烯/硅/导电聚合物泡沫复合材料，即石墨烯/硅/导电聚合物复合负极材料。