碳纳米管/石墨烯/硅复合锂电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明属于能源材料技术领域，提供一种碳纳米管/石墨烯/硅复合锂电池负极材料及其制备方法，用以克服硅负极在电化学储锂过程中剧烈的体积效应、难以形成稳定的表面固体电解质膜及其本征电导率低导致其电循环性能差的缺陷。本发明包括泡沫镍、以及在泡沫镍上依次交替设置的石墨烯层和硅共混碳纳米管层，且最顶层为石墨烯层，最顶层石墨烯层上还覆盖有一层厚石墨烯保护层。本发明采用石墨烯层交替硅/碳纳米管复合层的多层结构，利用石墨烯和碳纳米管的高机械性能与高导电性共同对硅粉进行三维复合，在保持硅高比容量的前提下大幅提高了负极倍率以及循环性能、同时，其制备方法具有工艺简单、成本低、可重复性好的优点。

主权项

碳纳米管/石墨烯/硅复合锂电池负极材料，包括泡沫镍、以及在泡沫镍上依次交替设置的石墨烯层和硅共混碳纳米管层，且最顶层为石墨烯层；其中，硅层数量为n、1≤n≤15，石墨烯层数量为n+1；所述最顶层石墨烯层上还覆盖有一层厚石墨烯保护层。