氧化物包覆硅钛合金/石墨烯纳米复合材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了氧化物包覆硅钛合金负极的制备方法及应用，所述制备方法是将硅(Si)、钛(Ti)和其他金属非金属元素(M)混合，熔炼成合金，将合金粉末搅拌球磨，制备成无定型纳米合金粉末，然后制备硅钛合金/石墨烯纳米复合材料，在惰性气体气氛保护条件下，在水溶液中制备氢氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料，然后在惰性气体保护条件下煅烧，制备得到氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料。本方法产量大、制备方法简单，无污染，制备得到的氧化物包覆硅钛合金纳米复合材料具有很高的克容量和首次充放电效率。本发明也公开了所制备的氧化物包覆硅钛合金负极材料在电池中的应用。

主权项

氧化物包覆硅钛合金/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)制备无定型硅钛合金粉末，制备过程中，硅和钛形成两组分的二硅化钛和单质硅的合金；2)制备硅钛合金/石墨烯纳米复合材料在保护气氛或真空条件下，将摩尔比为20～1:1～0.1的无定型硅钛合金粉末和石墨烯粉末混合，球磨后制备得到硅钛合金/石墨烯纳米复合材料；3)制备氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料，具体步骤如下：3.1)将盐和/或酯溶解在水和醇的混合溶液中，在剧烈搅拌条件下，在溶液中通入惰性气体，除去溶液中溶解的氧气和二氧化碳，3.2)在惰性气体气氛中，在剧烈搅拌条件下，将步骤2)制备得到的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料加入溶液，制得混合均匀的悬浊液；在惰性气体气氛中，在剧烈搅拌条件下，缓缓逐滴滴加氨水，使氨水与可溶性盐和/或酯发生反应生成氢氧化物沉淀，均匀地包覆在硅钛合金/石墨烯纳米复合材料表面，3.3)将步骤3.2)制备得到的溶液在在惰性气体气氛中过滤；得到氢氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料；用乙醇洗涤数次；将洗涤后得到氢氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料在惰性气氛煅烧冷却到室温，得到氧化物包覆的硅钛合金/石墨烯纳米复合材料。