[发明专利]以硅溶胶为硅源的有机物碳化复合硅碳负极的制备方法

摘要

本发明涉及一种以硅溶胶为硅源的有机物碳化复合硅碳负极的制备方法，其特征在于制备工艺，具体的制备步骤如下硅溶胶前处理，SiO2插层膨胀石墨制备，富硅石墨制备使用镁热还原的方法将SiO2插层膨胀石墨中的SiO2还原成单质硅，之后经过酸洗、水洗、烘干后，便得到富硅石墨材料;有机碳源可以选择聚丙烯腈、蔗糖或者葡萄糖，将其溶解于溶剂中，配置成20%~50%的溶液，其中溶剂为二甲基甲酰胺，之后将步骤三中得到的富硅石墨加入其中，将悬浊液在25~80℃下搅拌烘干，然后在惰性气体保护下500~800℃温度下高温煅烧4~8小时，得到生成物经过粉碎后便得到有机物碳化复合硅碳负极材料。不使用硅粉作为原料，降低材料成本，同时采用有机碳源作为主要碳源，进一步降低材料成本，并且在膨胀石墨层间中原位插入氧化硅之后还原的方法得到硅源，可以更好的为硅提供缓冲层，提高材料性能。

主权项

以硅溶胶为硅源的有机物碳化复合硅碳负极的制备方法，其特征在于制备工艺，具体的制备步骤如下： 步骤一、硅溶胶前处理：取硅溶胶，加入去离子水，去离子水的质量为第二步中膨胀石墨质量的15~30倍，之后在其中加入表面活性剂，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，加入量为硅溶胶中SiO2质量的0.1%~10%，然后将溶液搅拌3~5小时备用;步骤二、SiO2插层膨胀石墨制备：称取膨胀石墨和硅溶胶前处理溶液，使其中的SiO2质量与膨胀石墨质量比在0.5~1.5之间；将硅溶胶前处理溶液加入到膨胀石墨之中，加以搅拌和超声使其均匀润湿后在25~80℃烘干，再经过粉碎步骤便获得SiO2插层膨胀石墨；步骤三、富硅石墨制备：使用镁热还原的方法将SiO2插层膨胀石墨中的SiO2还原成单质硅，之后经过酸洗、水洗、烘干后，便得到富硅石墨材料;步骤四、有机碳复合：有机碳源可以选择聚丙烯腈、蔗糖或者葡萄糖，将其溶解于溶剂中，配置成20%~50%的溶液，其中溶剂为二甲基甲酰胺，之后将步骤三中得到的富硅石墨加入其中，将悬浊液在25~80℃下搅拌烘干，然后在惰性气体保护下500~800℃温度下高温煅烧4~8小时，得到生成物经过粉碎后便得到有机物碳化复合硅碳负极材料。