[发明专利]一种用于锂离子电池负极材料的豆荚状硅@非晶炭@石墨烯纳米卷复合材料

摘要

本发明公开了一种用于锂离子电池负极材料的豆荚状硅@非晶炭@石墨烯纳米卷复合材料，该复合材料通过以下方法制备得到：将商用硅纳米粉体搅拌分散于无水乙醇中，依次加入Tris‑HCl缓冲溶液和多巴胺，搅拌所得产物用蒸馏水和乙醇洗涤、在真空烘箱中干燥即得硅@多巴胺粉体；在石墨烯悬浊液中加入硅@多巴胺粉体，加入水合肼加热以还原石墨烯，随后将混合悬浊液转移至液氮环境中迅速冷冻并真空冻干形成硅@多巴胺@石墨烯纳米卷柱状体；将冻干后的硅@多巴胺@石墨烯纳米卷柱状体于还原性气氛中退火还原使多巴胺转变为非晶炭。本发明所述复合材料的结构保持了豆荚状结构的完整性，提高了复合材料的储锂容量、倍率性能和循环稳定性。

主权项

一种用于锂离子电池负极材料的豆荚状硅@非晶炭@石墨烯纳米卷复合材料，其特征在于该复合材料通过以下方法制备得到：A 将商用硅纳米粉体搅拌分散于无水乙醇中，然后依次加入Tris‑HCl缓冲溶液和多巴胺，搅拌反应6～24小时，所得产物用蒸馏水和乙醇洗涤、在真空烘箱中干燥即得多巴胺包覆修饰的硅纳米粉体，即硅@多巴胺粉体；B 在石墨烯悬浊液中加入所述硅@多巴胺粉体，然后加入水合肼于40～80^oC条件下加热10～60分钟以还原石墨烯，随后将混合悬浊液转移至液氮环境中迅速冷冻并真空冻干形成硅@多巴胺@石墨烯纳米卷柱状体；C 将冻干后的硅@多巴胺@石墨烯纳米卷柱状体于还原性气氛中退火还原使多巴胺转变为非晶炭从而制备得到硅@非晶炭@石墨烯纳米卷复合材料。