[发明专利]一种硅基锂离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种硅基锂离子电池负极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域，解决现有的硅基负极材料存在的导电性差、循环寿命低的问题。该方法首先以纳米氧化锌做模板剂，通过有机硅的水解制备得到核壳结构的ZnO/SiO2；将ZnO/SiO2和Zn粉混合进行高温处理得到ZnO/SiOx(0≤X2)；再与酸进行反应得到中空的H‑SiOx；再在H‑SiOx表面包覆聚苯胺得到H‑SiOx/PANI；最后在聚苯胺表面吸附氧化石墨烯并还原得到H‑SiOx/PANI/RGO，即为硅基锂离子电池负极材料。本发明的制备工艺与设备要求低，且硅基负极材料结构稳定性好，导电性高，循环寿命大大提升。

主权项

1.一种硅基锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：A、将有机硅源、氨水加入至纳米氧化锌分散液中，反应后，过滤得到沉淀，并将沉淀进行加热处理，得到具有核壳结构的ZnO/SiO2；B、在惰性气体的保护下，将具有核壳结构的ZnO/SiO2和活性Zn粉混合在高温条件下进行热处理，得到具有储锂活性的硅基材料ZnO/SiOx，所述SiOx中X的数值为0≤X<2；C、将ZnO/SiOx与稀酸溶液进行反应除去内层的ZnO和多余的锌粉，离心、洗涤，得到中空的硅基材料H‑SiOx；D、将中空的硅基材料H‑SiOX和苯胺单体加入到水和乙醇的混合液中，调节体系的pH值为1～2，再加入过硫酸铵溶液，进行聚合反应，反应结束后，进行离心、洗涤，得到聚苯胺PANI包覆中空硅基材料H‑SiOx的二元复合材料H‑SiOx/PANI；E、将上述二元复合材料H‑SiOx/PANI和氧化石墨烯分散液加入到水中，使氧化石墨烯吸附在二元复合材料H‑SiOx/PANI表面，再加入还原剂，并控制温度在70～90℃的条件下进行反应，得到聚苯胺表面吸附还原氧化石墨烯RGO的三元复合材料H‑SiOx/PANI/RGO。