石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合电极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合电极材料的制备方法，具体为：纳米硅超声处理均匀分散在酚醛树脂预聚体与三嵌段共聚物的混合物后，转入高压反应釜中，180℃水热处理12h；再按硅/石墨烯计量比，将氧化石墨烯加入到上述复合物中，超声分散；180℃二次水热处理12h；用蒸馏水清洗并60℃干燥，得到三维石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合材料的前驱体；在含有体积分数5％的H₂的氢氩混合气气氛下900℃加热5h，得到最后的产品。采用本发明方法制备的石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合电极材料，在100mA·g^‑1的电流密度下，其可逆容量可达1800mAh/g以上，充放电100次后，容量保持率保持在70％以上。

主权项

一种石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将酚醛树脂预聚体与表面活性剂混匀，得到碳前驱体聚合物A；将纳米硅分散于所述碳前驱体聚合物A中，得到混合物B；将所述混合物B在90～180℃进行水热处理，得到复合物C；将氧化石墨烯或石墨烯加入所述复合物C中，分散均匀后得到混合物D；将所述混合物D在90～180℃下进行水热反应后进行固液分离，收集固体部分，得到前驱体E；将所述前驱体E在含有氢气和氩气的混合气氛中、于500～900℃下进行热处理，其中酚醛树脂经过高温碳化在硅表面形成均一分布的碳包覆层，最终得到所述石墨烯支撑的碳包覆硅纳米颗粒复合电极材料。