一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，具有雙殼層結(jié)構(gòu)，核層為具有空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅材料，內(nèi)殼層為碳材料包覆層，外殼層為導(dǎo)電聚合物薄膜。本發(fā)明還公開(kāi)了一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，首先將納米硅與納米Fe3O4微球混合進(jìn)行碳包覆，然后外面再包覆一層導(dǎo)電聚合物薄膜，形成雙殼層結(jié)構(gòu)，以納米Fe3O4微球?yàn)闋奚０澹ㄟ^(guò)酸蝕劑犧牲Fe3O4微球，使核層形成具有空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅材料，有效的緩沖納米硅材料的體積膨脹。本發(fā)明硅負(fù)極復(fù)合材料具有比容量高，循環(huán)性能和倍率性能優(yōu)良、振實(shí)密度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子負(fù)極材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材 料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子次電池由于具有體積小、能量密度大等特點(diǎn)，在移動(dòng)通信設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、 筆記本電腦等電子產(chǎn)品被廣泛作為主流電源使用。但隨著電子電器小型化、高能化、便攜化 的發(fā)展需求以及電動(dòng)汽車的研制和開(kāi)發(fā)，對(duì)鋰離子電池的性能有更高的要求。而鋰離子電 池性能的改善主要取決于嵌鋰電極材料能量密度和循環(huán)壽命的提高，目前鋰離子電池廣 泛采用的石墨類碳負(fù)極材料的理論儲(chǔ)鋰容量較低，顯然已不能適應(yīng)發(fā)展的需求，開(kāi)發(fā)新型 高性能負(fù)極材料已成當(dāng)務(wù)之急。研究發(fā)現(xiàn)將硅基材料具有極高的比容量，理論容量可以達(dá) 至lj4200mAh/g，因此將硅基材料作為鋰離子電池負(fù)極材料受到越來(lái)越多的關(guān)注。
[0003] 但是，硅基材料在脫嵌鋰前后會(huì)產(chǎn)生巨大的體積變化，造成硅材料的破碎、粉化導(dǎo) 致脫嵌鋰能力的喪失，使硅負(fù)極材料與導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)脫離，內(nèi)阻增加，導(dǎo)致可逆容量迅速衰減， 鋰電池循環(huán)性能大幅度下降。針對(duì)上述問(wèn)題，研究者們積極探索提高硅負(fù)極材料循環(huán)性能 的方法，如降低硅材料顆粒粒徑，合成多孔材料、硅納米線、薄膜材料、復(fù)合材料等。其中比 較有效的方法是制備硅復(fù)合材料針來(lái)緩解電池充放電過(guò)程中的體積膨脹，此方法己經(jīng)廣泛 用于鋰離子電池負(fù)極材料的改性研究中。
[0004] 中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN180094A公開(kāi)了一種硅/碳核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備方 法，通過(guò)將碳包覆在硅顆粒上，來(lái)抑制硅顆粒的粉化，且避免充放電過(guò)程中可能的硅顆粒的 團(tuán)聚，從而延長(zhǎng)其循環(huán)壽命。
[0005] 中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN 105024076A公開(kāi)了一種鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法和 應(yīng)用，包括碳核心層和硅包覆層，硅包覆層包覆碳核心層形成硅/碳復(fù)合材料，硅/碳復(fù)合材 料外層包覆一層金屬氧化物包覆層，解決了含硅負(fù)極材料易膨脹導(dǎo)致的電池容量快速衰減 的問(wèn)題。
[0006] 中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN104916826A公開(kāi)了一種石墨烯包覆硅負(fù)極材料及其制備方法， 采用靜電自組裝法制得石墨烯包覆硅負(fù)極材料，能夠緩沖硅電極的膨脹，石墨烯更具有優(yōu) 良的導(dǎo)電性以增強(qiáng)電子在石墨烯包覆硅中的傳遞效率，有利于提高石墨烯包覆硅的儲(chǔ)鋰比 容量與循環(huán)性能。
[0007] 目前，研究表明硅復(fù)合材料均能有效地降低充放電過(guò)程中由于硅體積膨脹對(duì)電池 性能的影響，主要通過(guò)形貌結(jié)構(gòu)的變化、摻雜和碳包覆等提高其電化學(xué)性能，其中常見(jiàn)的硅 基復(fù)合材料包括硅-金屬合金、硅非金屬化合物。然而，由于硅在充放電時(shí)體積膨脹率可達(dá) 400%，通過(guò)常規(guī)的技術(shù)手段如與碳的混合、表面碳的包覆，或通過(guò)加入導(dǎo)電金屬、導(dǎo)電聚合 物，均不能有效的解決由于硅的膨脹而導(dǎo)致電池循環(huán)性能下降的問(wèn)題。因此，有必要研發(fā)一 種比容量高和循環(huán)穩(wěn)定性好的鋰電池硅負(fù)極復(fù)合材料，已解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中含硅負(fù)極材料易膨脹導(dǎo)致的電池循環(huán)性能下降的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的在于提供 一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，以實(shí)現(xiàn)具有高比容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)異性 能的鋰離子電池的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié)構(gòu)， 核層為具有空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅材料，內(nèi)殼層為碳材料包覆層，外殼層為導(dǎo)電聚合物薄 膜層;其中所述的碳材料為多孔納米碳纖維和石墨烯按質(zhì)量比為1~3:1組成。
[00?0]上述所述的雙層殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)殼層的厚度在20~50nm之間，外殼層的厚度在20nm~ 100nm之間。
[00?1 ]上述所述的空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米娃材料是以納米Fe3〇4微球?yàn)闋奚０逯苽涞?，?yōu) 選地，所述的納米Fe3〇4微球?yàn)榱綖?00~500nm，殼層的厚度為20~50nm的Fe3〇4空心微 球。
[0012] 優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電聚合物薄膜為聚吡咯薄膜、聚噻吩薄膜中的任意一種。
[0013] 優(yōu)選地，所述的多孔納米碳纖維為直徑100~300nm、內(nèi)部含有孔徑約1~20nm的 多微孔結(jié)構(gòu);所述的石墨烯為層數(shù)少于10層的氧化石墨烯。
[0014] -種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將納米Fe3〇4微球分散在含有聚乙烯醇的水溶液中，超聲使Fe3〇4微球分散均勻，加 入經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼續(xù)超聲分散，得到混合懸浮液； (2) 將碳材料分散在表面活性劑溶液中，形成分散均勻的懸浮液，加入步驟（1)得到的 混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌，得到混合物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處 理2~4小時(shí)，反應(yīng)溫度為400~700°C，得到復(fù)合納米硅材料； (3) 將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入酸蝕劑攪拌均勻得到混 合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌反應(yīng)40~90min，加入偶 氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為1~5mM/L;然后在溫度為50°C~70°C下進(jìn)行 攪拌反應(yīng)2~5小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4) 將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。
[0015] 優(yōu)選地，上述步驟（1)所述的混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為10~20 mM/L，聚乙稀醇 溶液的質(zhì)量濃度為2%~8%，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:10~20,所述超聲分散時(shí) 間為30~60min。
[0016] 優(yōu)選地，上述步驟(2)所述的表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基硫酸 鈉、十二烷基本磺酸鈉中的任意一種，表面活性劑溶液的濃度為8~15 mM/L，所述超聲分散 時(shí)間為20~40min。
[0017] 優(yōu)選地，上述步驟(3)所述的酸蝕劑為璜基水楊酸，酸蝕劑的濃度為1~5 mM/L。
[0018] 本發(fā)明一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出 的特點(diǎn)和優(yōu)異的效果在于： 1、本發(fā)明所制備的硅負(fù)極復(fù)合材料結(jié)構(gòu)新穎，具有雙殼層結(jié)構(gòu)，且在傳統(tǒng)核殼結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上形成空腔，解決了納米硅作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)的體積膨脹問(wèn)題。
[0019] 2、本發(fā)明利用多孔碳纖維和石墨烯混合材料作為碳包覆劑，在納米硅材料表面形 成網(wǎng)狀緩沖層，緩沖納米硅材料的體積膨脹，且多孔結(jié)構(gòu)能加快鋰離子的擴(kuò)散速度，有利于 提尚娃負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰·比容量與循環(huán)性能。
[0020] 3、本發(fā)明利用納米Fe3〇4空心微球作為犧牲模板，在進(jìn)行導(dǎo)電聚合物包覆的同時(shí)利 用酸蝕劑在納米硅復(fù)合材料核層結(jié)構(gòu)中形成空腔，空腔能抑制納米硅顆粒的體積效應(yīng)，提 高鋰電池的循環(huán)性能。
[0021] 4、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，實(shí)用化程度高，制備的硅復(fù)合材料具有可逆容量大、循環(huán) 性能和大電流放電能力好、振實(shí)密度高等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并不限制于本發(fā)明。在不脫離 本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或改 進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0023] 實(shí)施例1 (1) 將粒徑為200nm，殼層的厚度為20nm的納米Fe3〇4空心微球分散在含有聚乙烯醇的 水溶液中，超聲分散60min，使Fe 3〇4微球分散均勻，加入經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼 續(xù)超聲分散40min，得到混合懸浮液;其中混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為10 mM/L，聚乙稀醇溶 液的質(zhì)量濃度為2%，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:10; (2) 將直徑300nm、內(nèi)部含有孔徑約100nm的多孔納米碳纖維和氧化石墨稀質(zhì)量比為 3:1組成碳材料，將碳材料分散在濃度為15 mM/L的十六烷基三甲基氯化銨表面活性劑溶液 中，形成分散均勻的懸浮液，加入步驟（1)得到的混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌， 得到混合物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處理4小時(shí)，反應(yīng)溫度為500°C，得到復(fù)合納米 娃材料； (3 )將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入濃度為1 mM/L的璜基水 楊酸攪拌均勻得到混合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌 反應(yīng)40min，加入偶氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為ImM/L;然后在溫度為70°C 下進(jìn)行攪拌反應(yīng)5小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4)將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。
[0024]上述所得的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼層的厚度在20nm， 外殼層的厚度在l〇〇nm。硅負(fù)極復(fù)合材料的電化學(xué)性能見(jiàn)表1。
[0025] 實(shí)施例2 (1) 將粒徑為300nm，殼層的厚度為30nm的納米Fe3〇4空心微球分散在含有聚乙烯醇的 水溶液中，超聲分散50min，使Fe 3〇4微球分散均勻，加入經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼 續(xù)超聲分散30min，得到混合懸浮液;其中混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為15 mM/L，聚乙稀醇溶 液的質(zhì)量濃度為4%，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:15; (2) 將直徑200nm、內(nèi)部含有孔徑約5nm的多孔納米碳纖維和氧化石墨稀質(zhì)量比為2:1 組成碳材料，將碳材料分散在濃度為lOmM/L的十二烷基硫酸鈉表面活性劑溶液中，形成分 散均勻的懸浮液，加入步驟（1)得到的混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌，得到混合 物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處理3小時(shí)，反應(yīng)溫度為600°C，得到復(fù)合納米硅材料； (3) 將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入濃度為2mM/L的璜基水楊 酸攪拌均勻得到混合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌反 應(yīng)60min，加入偶氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為2mM/L;然后在溫度為50°C下 進(jìn)行攪拌反應(yīng)5小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4) 將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。
[0026]上述所得的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼層的厚度在30nm， 外殼層的厚度在80nm。硅負(fù)極復(fù)合材料的電化學(xué)性能見(jiàn)表1。
[0027] 實(shí)施例3 (1) 將粒徑為400nm，殼層的厚度為40nm的納米Fe3〇4空心微球分散在含有聚乙烯醇的 水溶液中，超聲分散30min，使Fe 3〇4微球分散均勻，加入經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼 續(xù)超聲分散60min，得到混合懸浮液;其中混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為20 mM/L，聚乙稀醇溶 液的質(zhì)量濃度為6 %，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:20; (2) 將直徑300nm、內(nèi)部含有孔徑約10nm的多孔納米碳纖維和氧化石墨稀質(zhì)量比為1: 1組成碳材料，將碳材料分散在濃度為12 mM/L的十二烷基本磺酸鈉表面活性劑溶液中，形 成分散均勻的懸浮液，加入步驟(1)得到的混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌，得到混 合物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處理3小時(shí)，反應(yīng)溫度為500°C，得到復(fù)合納米硅材 料； (3) 將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入濃度為4 mM/L的璜基水 楊酸攪拌均勻得到混合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌 反應(yīng)80min，加入偶氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為4mM/L;然后在溫度為60°C 下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4) 將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。
[0028]上述所得的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼層的厚度在40nm， 外殼層的厚度在90nm。硅負(fù)極復(fù)合材料的電化學(xué)性能見(jiàn)表1。
[0029] 實(shí)施例4 (1) 將粒徑為500nm，殼層的厚度為50nm的納米Fe3〇4空心微球分散在含有聚乙烯醇的 水溶液中，超聲分散50min，使Fe 3〇4微球分散均勻，加入經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼 續(xù)超聲分散30min，得到混合懸浮液;其中混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為20 mM/L，聚乙稀醇溶 液的質(zhì)量濃度為8%，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:15; (2) 將直徑lOOnm、內(nèi)部含有孔徑約lnm的多孔納米碳纖維和氧化石墨稀質(zhì)量比為3:1 組成碳材料，將碳材料分散在濃度為15 mM/L的十六烷基三甲基氯化銨表面活性劑溶液中， 形成分散均勻的懸浮液，加入步驟(1)得到的混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌，得到 混合物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處理2小時(shí)，反應(yīng)溫度為700°C，得到復(fù)合納米硅材 料； (3) 將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入濃度為5 mM/L的璜基水 楊酸攪拌均勻得到混合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌 反應(yīng)40min，加入偶氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為5mM/L;然后在溫度為65°C 下進(jìn)行攪拌反應(yīng)5小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4) 將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。
[0030]上述所得的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼層的厚度在50nm， 外殼層的厚度在l〇〇nm。硅負(fù)極復(fù)合材料的電化學(xué)性能見(jiàn)表1。
[0031 ]表1.實(shí)施例中硅負(fù)極復(fù)合材料的充放電性能
注:首次充放電電流密度:50mA/g;電壓范圍：0~2V 從上表我們可以看出，本發(fā)明的硅負(fù)極復(fù)合材料相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的硅負(fù)極材料具有較 高的比容量以及較好的循環(huán)特性，循環(huán)500次后容量保持率在90%左右，解決了現(xiàn)有硅負(fù)極 材料的循環(huán)性能，進(jìn)一步滿足了現(xiàn)有高性能電池的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述硅負(fù)極復(fù)合材料具有雙殼層結(jié) 構(gòu)，核層為具有空腔結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅材料，內(nèi)殼層為碳材料包覆層，外殼層為導(dǎo)電聚合物 薄膜層;其中所述的碳材料為多孔納米碳纖維和石墨烯按質(zhì)量比為1~3:1組成;所述的空腔 結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅材料是以納米Fe 3〇4微球?yàn)闋奚０逯苽涞摹?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述的雙殼層結(jié)構(gòu) 的內(nèi)殼層的厚度在20~50nm之間，外殼層的厚度在20nm~lOOnm之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述的納米Fe3〇4微 球?yàn)榱綖?00~500nm，殼層的厚度為20~50nm的Fe3〇4空心微球。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)電聚合物 薄膜為聚吡咯薄膜、聚噻吩薄膜中的任意一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述的多孔納米碳 纖維為直徑100~300nm、內(nèi)部含有孔徑1~20nm的多微孔結(jié)構(gòu);所述的石墨稀為層數(shù)少于10 層的氧化石墨烯。6. -種制備權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的方法，包括 以下步驟： (1) 將納米Fe3〇4微球分散在含有聚乙烯醇的水溶液中，超聲使Fe3〇4微球分散均勻，加入 經(jīng)偶聯(lián)劑表面修飾的納米硅顆粒，繼續(xù)超聲分散，得到混合懸浮液； (2) 將碳材料分散在表面活性劑溶液中，形成分散均勻的懸浮液，加入步驟（1)得到的 混合懸浮液，超聲分散，離心、過(guò)濾、洗滌，得到混合物;將混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下高溫處 理2~4小時(shí)，反應(yīng)溫度為400~700°C，得到復(fù)合納米硅材料； (3) 將得到的復(fù)合納米硅材料溶解分散在乙醇水溶液中，加入酸蝕劑攪拌均勻得到混 合液，在攪拌條件下將聚合物單體加入到上述混合液中，室溫下攪拌反應(yīng)40~90min，加入偶 氮引發(fā)劑，偶氮引發(fā)劑在混合溶液中的濃度為1~5mM/L;然后在溫度為50°C~70°C下進(jìn)行 攪拌反應(yīng)2~5小時(shí)，得到含有導(dǎo)電聚合物殼層結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米硅乳液； (4) 將步驟(3)中得到的乳液離心分離得到沉淀，將沉淀洗滌除去雜質(zhì)，真空干燥，即得 鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟 (1) 所述的混合懸浮液中Fe3〇4的濃度為10~20 mM/L，聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為2%~ 8%，F(xiàn)e3〇4微球與納米硅顆粒的質(zhì)量比為1:10~20,所述超聲分散時(shí)間為30~60min。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟 (2) 所述的表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基本磺酸鈉中的 任意一種，表面活性劑溶液的濃度為8~15 mM/L，所述超聲分散時(shí)間為20~40min。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池硅負(fù)極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟 (3) 所述的酸蝕劑為璜基水楊酸，酸蝕劑的濃度為1~5 mM/L。
【文檔編號(hào)】H01M4/38GK106025243SQ201610610457
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】陳慶
【申請(qǐng)人】成都新柯力化工科技有限公司