一种锂离子电池负极用的二氧化硅复合材料制备方法

摘要

一种锂离子电池负极用的二氧化硅复合材料制备方法，包括[碳纳米管/二氧化硅]复合材料制备、二氧化硅前驱体制备及二氧化硅复合材料制备三大过程，其中在[碳纳米管/二氧化硅]复合材料制备的过程中使用到乙醇、蒸馏水、氨水、十六烷基三甲基溴化铵、酸处理过的碳纳米管、正硅酸乙酯、去离子水及无水乙醇，制备出的二氧化硅复合材料，其中的碳纳米管作为内核则具有较高的电导率、大的比表面积及较大的膨胀系数，可以降低二氧化硅在锂离子电池充放电过程中的膨胀作用，提高二氧化硅复合材料的结构稳定性，并最终提高二氧化硅复合材料的循环性能。

主权项

一种锂离子电池负极用的二氧化硅复合材料制备方法，该二氧化硅复合材料制备方法包括[碳纳米管/二氧化硅]复合材料制备、二氧化硅前驱体制备及二氧化硅复合材料制备三大过程，其中在[碳纳米管/二氧化硅]复合材料制备的过程中使用到乙醇、蒸馏水、氨水、十六烷基三甲基溴化铵、酸处理过的碳纳米管、正硅酸乙酯、去离子水及无水乙醇，要求酸处理过的碳纳米管结构式为‑COOH、‑OH而接枝率控制在0.5～5％，其特征是：I、[碳纳米管/二氧化硅]复合材料的制备：按mL比即乙醇∶蒸馏水∶氨水∶十六烷基三甲基溴化铵CTAB＝[100～150]∶[20～50]∶[1～2]∶[0.1～0.2]向反应皿中依次加入乙醇、蒸馏水、氨水和十六烷基三甲基溴化铵并搅拌均匀使其充分溶解，再向反应皿中加入0.1～0.2g经酸处理过的碳纳米管并超声分散40min，待酸处理过的碳纳米管完全分散后向反应皿中缓慢滴加1.0g正硅酸乙酯并在室温下搅拌4～12h，之后将反应皿中的反应产物依次用去离子水、无水乙醇分别进行离心清洗，最后在80℃下进行干燥，即可制备出[碳纳米管/二氧化硅]复合材料；II、二氧化硅前驱体的制备：将上述I中制备出的[碳纳米管/二氧化硅]复合材料放入反应釜中并添加沥青，[碳纳米管/二氧化硅]复合材料∶沥青＝100g∶[30～60]g，反应釜的转速控制在300～1000r/min，反应釜的融合温度控制在20～100℃，反应釜的融合时间控制在200～400min，之后即可制备出二氧化硅前驱体；III、二氧化硅复合材料的制备：将上述II中制备出的二氧化硅前驱体放在2500～3000℃的高温炉中进行石墨化处理，待二氧化硅前驱体完全石墨化后出炉并自然冷却至室温，即可制备出二氧化硅复合材料。