硅碳壳壳纳米复合材料、制作方法及锂离子电池电极与流程

1.本发明涉及电池领域，特别涉及一种硅碳壳壳纳米复合材料、制作方法及锂离子电池电极。


背景技术：

2.随着可穿戴设备的日趋普及，工业互联网的快速推广，远程医疗对便携医学检测和治疗设备因新冠疫情的广泛需求，以及5g通讯技术和边缘计算的迅速发展，充电电池产业面临前所未有的机遇和挑战。
3.其中锂离子电池具有高电压、能量密度大、重量轻、体积小、循环寿命长、无记忆效应以及环境效益好等优点。其中负极材料是决定锂离子可逆容量与循环寿命的关键因素。
4.锂与石墨化的碳材料形成的插入化合物的电位与金属锂的电位相差不到0.5伏，且具有优越的循环性能，使其代替金属锂作为锂离子充电电池的负极成为可能。
5.但是现有的硅碳化合物材料的稳定性较差且制备难度较大，因此导致现有的锂离子电池电极以及电极材料的制作成本偏高。故需要提供一种硅碳壳壳纳米复合材料、制作方法及锂离子电池电极解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种硅碳壳壳纳米复合材料、制作方法及锂离子电池电极，以解决现有的锂离子电池电极以及电极材料的制作成本偏高的技术问题。
7.本发明实施例提供一种硅碳壳壳纳米复合材料，其包括多个硅碳壳壳纳米颗粒，其中所述硅碳壳壳纳米颗粒包括：
8.壳体结构，由石墨烯材料构成的中空结构，所述壳体结构的尺寸为100纳米至100微米；
9.多个填充颗粒，由硅纳米材料组成，设置在所述壳体结构内，所述填充颗粒的尺寸为5纳米至500纳米。
10.在本发明所述的硅碳壳壳纳米复合材料，其中所述壳体结构的尺寸为5微米至100微米；所述填充颗粒的尺寸为50纳米至200纳米。
11.本发明实施例还提供一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其包括：
12.将硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中混合，以形成材料混合液；
13.通过在所述材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述材料混合液的ph值为设定值，从而得到材料自组装混合液；
14.将所述材料自组装混合液静置设定时间，以形成硅碳壳壳纳米混合液；
15.对所述硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。
16.在本发明所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法中，所述通过在所述材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述材料混合液的ph值为设定值，从而得到材料自组装混合液的步骤具体为：
17.通过在所述材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得所述材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到材料自组装混合液。
18.在本发明所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法中，所述将所述材料自组装混合液静置设定时间，以形成硅碳壳壳纳米混合液的步骤具体为：
19.将所述材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成硅碳壳壳纳米混合液。
20.在本发明所述的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法中，所述硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化石墨烯以及所述氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述硅纳米颗粒的硅碳壳壳纳米颗粒。
21.本发明实施例还提供一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其包括：
22.将硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中混合，以形成第一氧化材料混合液；
23.通过在所述第一氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述第一材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第一氧化材料自组装混合液；
24.将所述第一氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第一氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中所述第一氧化硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化氧化石墨烯以及所述氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述硅纳米颗粒的第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
25.对所述第一氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
26.在氮气或氦气环境中对所述第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行高温处理，以将所述第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。
27.本发明实施例还提供一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其包括：
28.将氧化硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中混合，以形成第二氧化材料混合液；
29.通过在所述第二氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述第二材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第二氧化材料自组装混合液；
30.将所述第二氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第二氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中所述第二氧化硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化石墨烯以及所述氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述氧化硅纳米颗粒的第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
31.对所述第二氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
32.对所述第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将所述第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒，进而得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。
33.本发明实施例还提供一种硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法，其包括：
34.将氧化硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中混合，以形成第三氧化材料混合液；
35.通过在所述第三氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得所述第三材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第三氧化材料自组装混合液；
36.将所述第三氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第三氧化硅碳壳壳纳米
混合液；其中所述第三氧化硅碳壳壳纳米混合液中所述羧酸化氧化石墨烯以及所述氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹所述氧化硅纳米颗粒的第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
37.对所述第三氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
38.对所述第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将所述第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒；随后在氮气或氦气环境中对所述第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行高温处理，以将所述第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到所述硅碳壳壳纳米颗粒。
39.本发明实施例还提供一种使用上述的硅碳壳壳纳米复合材料制作的锂离子电池电极。
40.本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明基于石墨烯构成的壳体结构以及硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了锂离子电池电极以及电极材料的制作成本；有效解决了现有的锂离子电池电极以及电极材料的制作成本偏高的技术问题。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。
42.图1为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的实施例的结构示意图；
43.图2a为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第一实施例的流程图；
44.图2b为本发明的羧酸化(氧化)石墨烯以及氨基化(氧化)石墨烯的形成过程示意图；
45.图2c为本发明的羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯的离子键自组装示意图；
46.图3为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第二实施例的流程图；
47.图4为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第三实施例的流程图；
48.图5为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第四实施例的流程图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.请参照图1，图1为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的实施例的结构示意图。本发明实施例提供了一种硅碳壳壳纳米复合材料，该硅碳壳壳纳米复合材料包括多个硅碳壳壳纳米颗粒，该硅碳壳壳纳米颗粒10包括壳体结构11以及多个填充颗粒12。
51.其中壳体结构11为由石墨烯材料构成的中空结构，该壳体结构11的尺寸为100纳米至100微米；填充颗粒12为由硅纳米材料组成，设置在壳体结构11内，填充颗粒12的尺寸为5纳米至500纳米。
52.该硅碳壳壳纳米复合材料通过石墨烯构成的网络可极大的增加电极内部的电子导电率，降低电极的内电阻，减少内耗以及充放电导致的热量，增加了对应电池的充放电次数以及电池使用寿命。
53.优选的，当硅碳壳壳纳米颗粒10的壳体结构11的尺寸为5微米至50微米，填充颗粒12的尺寸为50纳米至200纳米时，对应的硅碳壳壳纳米复合材料具有较好的电化学和机械性能。
54.下面详细说明本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作流程，请参照图2a，图2a为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第一实施例的流程图。
55.该硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法包括：
56.步骤s201，将硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中混合，以形成材料混合液；
57.步骤s202，通过在材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得材料混合液的ph值为设定值，从而得到材料自组装混合液；
58.步骤s203，将材料自组装混合液静置设定时间，以形成硅碳壳壳纳米混合液；
59.步骤s204，对硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到硅碳壳壳纳米颗粒。
60.下面详细说明本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的详细流程。
61.在步骤s201中，对石墨烯进行羧酸基化得到羧酸化石墨烯，另外对石墨烯进行氨基化，得到氨基化石墨烯；具体的羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯的形成过程请参见图2b。
62.随后将硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中按x/y/z比例进行混合，得到材料混合液。x/y/z是摩尔比，x＝5
‑
50，y＝0.95
‑
1.05，z＝1；y/z根据羧酸化石墨烯上羧基数和氨基化石墨烯氨基数目而定。
63.在步骤s202中，通过在材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到材料自组装混合液。
64.因此当材料混合液的ph值为7
‑
9时，石墨烯上的羧酸基和氨基会离子化，从形成coo
‑
负离子和nh
3
正离子。
65.在步骤s203中，将所述材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，羧酸化石墨烯和氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹硅纳米颗粒的硅碳壳壳纳米颗粒，进而材料自组装混合液转变为硅碳壳壳纳米混合液。
66.离子键自组装的化学式为：
67.r1‑
cooh
→
r1‑
coo
‑
h

；
68.r2‑
nh2 h

→
r2‑
nh
3
；
69.r1‑
coo
‑
r2‑
nh
3
→
r1‑
coo
‑
nh
3
‑
r2；
70.n r1‑
coo
‑
mr2‑
nh
3
→
(m/n)r1‑
coo
‑
nh
3
‑
r2；
71.其中r1为羧酸化石墨烯，r2为氨基化石墨烯；n/m是摩尔比，根据羧酸化石墨烯上羧基数和氨基化石墨烯氨基数目而定；可以是1:1。具体自组装过程请参照图2c。
72.在步骤s204中，对步骤s203获取的硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，以得到硅碳壳壳纳米颗粒。
73.这样即完成了本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作流程。
74.本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法基于石墨烯构成的壳体结构以及
硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了锂离子电池电极以及电极材料的制作成本。
75.请参照图3，图3为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第二实施例的流程图。该硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法包括：
76.步骤s301，将硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中混合，以形成第一氧化材料混合液；
77.步骤s302，通过在第一氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得第一材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第一氧化材料自组装混合液；
78.步骤s303，将第一氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第一氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中第一氧化硅碳壳壳纳米混合液中羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹硅纳米颗粒的第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
79.步骤s304，对第一氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
80.步骤s305，在氮气或氦气环境中对第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行高温处理，以将第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
81.下面详细说明本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的详细流程。
82.在步骤s301中，可使用高锰酸钾和过氧化氢一步法制备氧化石墨烯，随后对氧化石墨烯进行羧酸基得到羧酸化氧化石墨烯，另外对氧化石墨烯进行氨基化，得到氨基化氧化石墨烯，具体的羧酸化氧化石墨烯和氨基化氧化石墨烯的形成过程请参见图2b。
83.随后将硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中按x/y/z比例进行混合，得到第一氧化材料混合液。x/y/z是摩尔比，x＝5
‑
50，y＝0.95
‑
1.05，z＝1；y/z根据羧酸化氧化石墨烯上羧基数和氨基化氧化石墨烯氨基数目而定。
84.在步骤s302中，通过在第一氧化材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得第一氧化材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第一氧化材料自组装混合液。
85.因此当第一氧化材料自组装混合液的ph值为7
‑
9时，氧化石墨烯上的羧酸基和氨基会离子化，从形成coo
‑
负离子和nh
3
正离子。
86.在步骤s303中，将所述第一氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，羧酸化氧化石墨烯和氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹硅纳米颗粒的第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒，进而第一氧化材料自组装混合液转变为第一氧化硅碳壳壳纳米混合液。
87.在步骤s304中，对步骤s303获取的第一氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，以得到第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒。
88.在步骤s305中，在氮气或氦气环境中，对第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒在900度
‑
1250度的环境下进行高温处理，以将第一氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
89.这样即完成了本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作流程。
90.在第一实施例的基础上，本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法基于氧化石墨烯构成的壳体结构以及硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，该石墨烯的稳定性更好，有效的降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了锂离子电池电极以及电
极材料的制作成本。
91.请参照图4，图4为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第三实施例的流程图。该硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法包括：
92.步骤s401，将氧化硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中混合，以形成第二氧化材料混合液；
93.步骤s402，通过在第二氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得第二材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第二氧化材料自组装混合液；
94.步骤s403，将第二氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第二氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中第二氧化硅碳壳壳纳米混合液中羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹氧化硅纳米颗粒的第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
95.步骤s404，对第二氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
96.步骤s405，对第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
97.下面详细说明本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的详细流程。
98.在步骤s401中，使用化学溶胶凝胶法合成氧化硅纳米颗粒，对石墨烯进行羧酸基化得到羧酸化石墨烯，另外对石墨烯进行氨基化，得到氨基化石墨烯；具体的羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯的形成过程请参见图2b。
99.随后将氧化硅纳米颗粒、羧酸化石墨烯以及氨基化石墨烯在水中进行按x/y/z比例进行混合，得到第二氧化材料混合液。x/y/z是摩尔比，x＝5
‑
50，y＝0.95
‑
1.05，z＝1；y/z根据羧酸化氧化石墨烯上羧基数和氨基化氧化石墨烯氨基数目而定。
100.在步骤s402中，通过在第二氧化材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得第二氧化材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第二氧化材料自组装混合液。
101.因此当第二氧化材料自组装混合液的ph值为7
‑
9时，石墨烯上的羧酸基和氨基会离子化，从形成coo
‑
负离子和nh
3
正离子。
102.在步骤s403中，将第二氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，羧酸化石墨烯和氨基化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹氧化硅纳米颗粒的第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒，进而第二氧化材料自组装混合液转变为第二氧化硅碳壳壳纳米混合液。
103.在步骤s404中，对步骤s403获取的第二氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，以得到第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒。
104.在步骤s405中，使用cacl2溶剂对第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
105.这样即完成了本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作流程。
106.在第一实施例的基础上，本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法基于石墨烯构成的壳体结构以及氧化硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，该硅纳米材料的稳定性更好，有效的降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了锂离子电池电极以及电极材料的制作成本。
107.请参照图5，图5为本发明的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的第四实施例的流
程图。该硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法包括：
108.步骤s501，将氧化硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中混合，以形成第三氧化材料混合液；
109.步骤s502，通过在第三氧化材料混合液中添加酸性溶液或碱性溶液，使得第三材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第三氧化材料自组装混合液；
110.步骤s503，将第三氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，以形成第三氧化硅碳壳壳纳米混合液；其中第三氧化硅碳壳壳纳米混合液中羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹氧化硅纳米颗粒的第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
111.步骤s504，对第三氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，得到第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒；
112.步骤s505，对第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒；随后在氮气或氦气环境中对第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行高温处理，以将第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
113.下面详细说明本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法的详细流程。
114.在步骤s501中，使用化学溶胶凝胶法合成氧化硅纳米颗粒，可使用高锰酸钾和过氧化氢一步法制备氧化石墨烯，随后对氧化石墨烯进行羧酸基得到羧酸化氧化石墨烯，另外对氧化石墨烯进行氨基化，得到氨基化氧化石墨烯，具体的羧酸化氧化石墨烯和氨基化氧化石墨烯的形成过程请参见图2b。
115.随后将氧化硅纳米颗粒、羧酸化氧化石墨烯以及氨基化氧化石墨烯在水中按x/y/z比例进行混合，得到第三氧化材料混合液。x/y/z是摩尔比，x＝5
‑
50，y＝0.95
‑
1.05，z＝1；y/z根据羧酸化氧化石墨烯上羧基数和氨基化氧化石墨烯氨基数目而定。
116.在步骤s502中，通过在第三氧化材料混合液中添加盐酸溶液或氢氧化钠溶液，使得第三氧化材料混合液的ph值为7
‑
9，从而得到第三氧化材料自组装混合液。
117.因此当第三氧化材料自组装混合液的ph值为7
‑
9时，氧化石墨烯上的羧酸基和氨基会离子化，从形成coo
‑
负离子和nh
3
正离子。
118.在步骤s503中，将第三氧化材料自组装混合液静置5
‑
60分钟，羧酸化氧化石墨烯和氨基化氧化石墨烯基于离子键自组装，形成包裹氧化硅纳米颗粒的第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒，进而第三氧化材料自组装混合液转变为第三氧化硅碳壳壳纳米混合液。
119.在步骤s504中，对步骤s503获取的第三氧化硅碳壳壳纳米混合液进行过滤和干燥处理，以得到第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒。
120.在步骤s505中，使用cacl2溶剂对第二氧化硅碳壳壳纳米颗粒进行电化学还原反应，以将第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化硅纳米颗粒还原为硅纳米颗粒；在氮气或氦气环境中，对第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒在900度
‑
1250度的环境下进行高温处理，以将第三氧化硅碳壳壳纳米颗粒中的氧化石墨烯还原为石墨烯，进而得到硅碳壳壳纳米颗粒。
121.这样即完成了本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作流程。
122.在第一实施例的基础上，本实施例的硅碳壳壳纳米复合材料的制作方法基于氧化石墨烯构成的壳体结构以及氧化硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，该石墨烯材料和硅纳米材料的稳定性更好，有效的降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了
锂离子电池电极以及电极材料的制作成本。
123.本发明还提供一种使用上述硅碳壳壳纳米复合材料制作的锂离子电池电极，该硅碳壳壳纳米复合材料包括多个硅碳壳壳纳米颗粒，该硅碳壳壳纳米颗粒包括壳体结构以及多个填充颗粒。
124.其中壳体结构为由石墨烯材料构成的中空结构，该壳体结构的尺寸为100纳米至100微米；填充颗粒为由硅纳米材料组成，设置在壳体结构内，填充颗粒的尺寸为5纳米至500纳米。优选的，壳体结构的尺寸为5微米至50微米，填充颗粒的尺寸为50纳米至200纳米。
125.本发明的硅碳壳壳纳米复合材料制作的锂离子电池电极具有较好的电化学和机械性能。
126.本发明的硅碳壳壳纳米复合材料以及锂离子电池电极基于石墨烯构成的壳体结构以及硅纳米材料构成的填充颗粒形成硅碳壳壳纳米颗粒，降低了硅碳化合物材料的制备难度，降低了锂离子电池电极以及电极材料的制作成本；有效解决了现有的锂离子电池电极以及电极材料的制作成本偏高的技术问题。
127.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。