一种石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料及制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料，其特征在于，包括纳米硅基体、包覆在所述纳米硅基体表面的硅的氧化物包覆层以及包覆在所述硅的氧化物包覆层表面的石墨烯包覆层。2.根据权利要求1所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料，其特征在于，所述石墨烯包覆层的原材料为边缘氧化的单层石墨烯水溶液。3.一种如权利要求1-2任一所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括步骤：提供硅的氧化物包覆的纳米硅；将所述硅的氧化物包覆的纳米硅与有机溶剂混合得到悬浮液；向所述悬浮液加入所述边缘氧化的单层石墨烯水溶液，经搅拌、加热、干燥得到边缘氧化的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料；对所述边缘氧化的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料进行热处理，得到所述石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料。4.根据权利要求3所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅的氧化物包覆的纳米硅的制备方法具体包括：将微米硅与有机溶剂混合得到混合液；所述混合液经过高能球磨后制备得到所述硅的氧化物包覆的纳米硅。5.根据权利要求4所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇中的一种或多种。6.根据权利要求4所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述边缘氧化的单层石墨烯水溶液中石墨烯的质量为所述微米硅的质量的0.1％-5％。7.根据权利要求4所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，对所述边缘氧化的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料进行热处理，得到所述石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料，包括：将所述边缘氧化的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料放入烧结炉中，在惰性气体保护以及热处理温度600-1100℃的条件下处理2-5小时，得到所述石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料。8.根据权利要求7所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或多种。9.根据权利要求7所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，对所述边缘氧化的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料进行热处理的升温速率为3℃/min或5℃/min或10℃/min；降温速率为5℃/min或7℃/min。10.一种石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的应用，其特征在于，将如权利要求1-2任一所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料或如权利要求3-9任一所述的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法制得的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料作为锂离子电池的负极材料。

技术总结
本发明公开一种石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料及制备方法与应用，所述石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料包括纳米硅基体、包覆在所述纳米硅基体表面的硅的氧化物包覆层以及包覆在所述硅的氧化物包覆层表面的石墨烯包覆层。通过在硅的氧化物包覆层表面继续进行石墨烯包覆，可以有效缓解充放电过程中纳米硅颗粒的体积膨胀效应，同时避免硅颗粒与电解液的直接接触生成过厚固体电解质界面膜。因此，本发明提供的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料具有较高的比容量、倍率性能及循环稳定性；且本发明的石墨烯/硅的氧化物包覆纳米硅复合材料的制备方法简单，制作成本低，易于工业化生产。易于工业化生产。易于工业化生产。


技术研发人员：刘剑洪 杨一钊 黎烈武 张黔玲 叶盛华 周婷 杨鹏钢 杜保荣 黄少銮 熊威 陈文沛 陈超
受保护的技术使用者：深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2022/3/25