硅-石墨烯復(fù)合材料、鋰離子電池的制備方法
【專利摘要】一種硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：將襯底放置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室，在保護性氣體氛圍下，加熱所述襯底使所述襯底的溫度為500℃~1300℃；及向所述反應(yīng)室內(nèi)通入氣態(tài)碳源及氣態(tài)硅源，反應(yīng)1min~300min后冷卻得到硅-石墨烯復(fù)合材料。通過上述硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法工藝較為簡單。本發(fā)明還提供一種鋰離子電池的制備方法。
【專利說明】硅-石墨烯復(fù)合材料、鋰離子電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法及鋰離子電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯作為一種新型碳材料，自從2004年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其二維單分子層結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的物理性質(zhì)，如高的理論比表面積、優(yōu)異的機械強度、良好的柔韌性和高的電導(dǎo)率等，二廣泛的應(yīng)用于鋰離子電池。將硅材料與石墨烯進行復(fù)合能夠有效降低硅材料在膨脹和收縮過程中對電極材料的破壞，從而提高器件的循環(huán)性能。
[0003]目前制備硅-石墨烯符合材料時，先由石墨制備氧化石墨，由氧化石墨制備氧化石墨烯，還原氧化石墨烯制備石墨烯，最后再將硅材料與石墨烯共混制備。該硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種工藝較為簡單的的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法及鋰離子電池的制備方法。
[0005]一種硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0006]將襯底放置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室，在保護性氣體氛圍下，加熱所述襯底使所述襯底的溫度為500°C~1300°C ;及
[0007]向所述反應(yīng)室內(nèi)通入氣態(tài)碳源及氣態(tài)娃源，反應(yīng)Imin~300min后冷卻得到娃-石墨烯復(fù)合材料。
[0008]在其中一個實施例中,所述保護性氣體為氮氣或氬氣。
[0009]在其中一個實施例中，所述氣態(tài)碳源選自甲烷、乙烷、乙烯及乙炔中的至少一種。
[0010]在其中一個實施例中，所述氣態(tài)硅源選自四甲基硅烷及四氫化硅中的至少一種。
[0011]在其中一個實施例中，所述氣態(tài)碳源與所述氣態(tài)硅源的摩爾比為0.5:1-6:1。
[0012]在其中一個實施例中，所述硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法還包括步驟:將所述硅-石墨烯復(fù)合材料自所述襯底剝離，并將剝離得到的硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎。
[0013]一種鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟:
[0014]提供正極活性材料和負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料為權(quán)利要求1至6任一項所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法制備的硅-石墨烯復(fù)合材料；
[0015]分別將所述正極活性材料及所述負(fù)極活性材料涂敷在正極集流體及負(fù)極集流體上制備正極及負(fù)極；及
[0016]將所述正極及負(fù)極與隔膜組裝后浸泡于電解液中，得到鋰離子電池。
[0017]在其中一個實施例中，所述正極活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰及錳酸鋰中的至少一種。
[0018]在其中一個實施例中，所述正極由以下步驟制備:將所述正極活性材料與正極粘結(jié)劑、正極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比75、0: 5-10: 5-15混合形成正極材料，將所述正極材料與溶劑混合配制成正極漿料，然后將所述正極漿料涂布在正極集流體上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
[0019]在其中一個實施例中，所述負(fù)極由以下步驟制備:將所述負(fù)極活性材料、負(fù)極粘結(jié)劑、負(fù)極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比80、0: 5-10: 5-10混合形成負(fù)極材料，將所述負(fù)極材料與溶劑混合配制成負(fù)極漿料，然后將所述負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
[0020]上述硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法及鋰離子電池的制備方法，利用化學(xué)氣相沉積法制備硅-石墨烯復(fù)合材料，工藝較為簡單，操作簡單且耗時較短；制備的硅-石墨烯復(fù)合材料應(yīng)用于鋰離子電池可以提高鋰離子電池的循環(huán)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為一實施方式的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法的流程圖；
[0022]圖2為一實施方式的鋰離子電池的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0024]請參閱圖1，一實施方式的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0025]步驟S110、將襯底放置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室，在保護性氣體氛圍下，加熱襯底使襯底的溫度為500°C~1300°C。
[0026]優(yōu)選的，襯底選自銅箔、鐵箔及鎳箔中的一種。
[0027]優(yōu)選的，襯底在放置于反應(yīng)室之前先依次使用去離子水、乙醇及丙酮超聲清洗后烘干。
[0028]優(yōu)選的，化學(xué)氣相沉積設(shè)備為熱絲化學(xué)氣相沉積設(shè)備、射頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積設(shè)備、微波等離子體增強化學(xué)氣相沉積設(shè)備、激光化學(xué)氣相沉積設(shè)備、低壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備或常壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
[0029]優(yōu)選的,保護性氣體為氮氣或氬氣。
[0030]優(yōu)選的，將襯底放置于反應(yīng)室后，向反應(yīng)室內(nèi)通入氮氣，米用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持f30min，之后停止通氮氣，關(guān)閉分子泵，開始對襯底進行加熱。
[0031]步驟S120、保持襯底的溫度為500°C~1300°C，向反應(yīng)室內(nèi)通入氣態(tài)碳源及氣態(tài)硅源，反應(yīng)Imin~300min后冷卻得到娃-石墨烯復(fù)合材料。
[0032]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源選自甲烷、乙烷、乙烯及乙炔中的至少一種。
[0033]優(yōu)選的，氣態(tài)硅源選自四甲基硅烷及四氫化硅中的至少一種。
[0034]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源與氣態(tài)硅源的摩爾比為0.5:1飛:1。
[0035]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源的流量為50ml/min~300ml/min,氣態(tài)娃源的流量為50ml/min300ml/mino[0036]該步驟中，碳源進行化學(xué)氣相沉積生成石墨烯，硅源進行化學(xué)氣相沉積生成硅，且生成的硅均勻的分布于石墨烯片層之間。
[0037]步驟S130、將硅-石墨烯復(fù)合材料自襯底剝離，并將剝離得到的硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎。
[0038]優(yōu)選的，采用球磨機將硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎至硅-石墨烯復(fù)合材料成為微米級或納米級的粉末。
[0039]上述硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，利用化學(xué)氣相沉積法制備硅-石墨烯復(fù)合材料，工藝較為簡單，操作簡單且耗時較短；制備的硅-石墨烯復(fù)合材料中，硅均勻的分布于石墨烯片層之間。
[0040]請參閱圖2，一實施方式的鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟:
[0041]步驟S210、提供正極活性材料和負(fù)極活性材料，負(fù)極活性材料為硅-石墨烯復(fù)合材料。
[0042]其中，硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟:
[0043]步驟S211、將襯底放置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室，在保護性氣體氛圍下，加熱襯底使襯底的溫度為500°C?1300°C。
[0044]優(yōu)選的，襯底選自銅箔、鐵箔及鎳箔中的一種。
[0045]優(yōu)選的，襯底在放置于反應(yīng)室之前先依次使用去離子水、乙醇及丙酮超聲清洗后烘干。
[0046]優(yōu)選的，化學(xué)氣相沉積設(shè)備為熱絲化學(xué)氣相沉積設(shè)備、射頻等離子體增強化學(xué)氣相沉積設(shè)備、微波等離子體增強化學(xué)氣相沉積設(shè)備、激光化學(xué)氣相沉積設(shè)備、低壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備或常壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
[0047]優(yōu)選的,保護性氣體為氮氣或氬氣。
[0048]優(yōu)選的，將襯底放置于反應(yīng)室后，向反應(yīng)室內(nèi)通入氮氣，米用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持f30min，之后停止通氮氣，關(guān)閉分子泵，開始對襯底進行加熱。
[0049]步驟S212、保持襯底的溫度為500°C?1300°C，向反應(yīng)室內(nèi)通入氣態(tài)碳源及氣態(tài)硅源，反應(yīng)Imin?300min后冷卻得到娃-石墨烯復(fù)合材料。
[0050]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源選自甲烷、乙烷、乙烯及乙炔中的至少一種。
[0051]優(yōu)選的，氣態(tài)硅源選自四甲基硅烷及四氫化硅中的至少一種。
[0052]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源與氣態(tài)硅源的摩爾比為0.5:1飛:1。
[0053]優(yōu)選的，氣態(tài)碳源的流量為50ml/mirT300ml/min，氣態(tài)硅源的流量為50ml/min?300ml/mino
[0054]該步驟中，碳源進行化學(xué)氣相沉積生成石墨烯，硅源進行化學(xué)氣相沉積生成硅，且生成的硅均勻的分布于石墨烯片層之間。
[0055]步驟S213、將硅-石墨烯復(fù)合材料自襯底剝離，并將剝離得到的硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎。
[0056]優(yōu)選的，采用球磨機將硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎至硅-石墨烯復(fù)合材料成為微米級的粉末。
[0057]優(yōu)選的，正極活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰及錳酸鋰中的至少一種。[0058]步驟S220、分別將正極活性材料及負(fù)極活性材料涂敷在正極集流體及負(fù)極集流體上制備正極及負(fù)極。
[0059]本實施方式中，將正極活性材料、正極粘合劑、正極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比75-90: 5-10: 5-15混合形成正極材料，將正極材料與溶劑混合形成正極漿料，之后將正極漿料涂布在正極集流體(鋁箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。正極粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯(PVDF)，正極導(dǎo)電劑為乙炔黑。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。正極漿料的粘度為4000厘泊-8000厘泊，優(yōu)選為5500厘泊飛500厘泊。本實施方式中，將負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極粘結(jié)劑、負(fù)極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比80、0:5-10:5-10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。負(fù)極粘結(jié)劑為丁苯橡膠(SBR)與羧甲基纖維素鈉(CMC)的混合物，導(dǎo)電劑為乙炔黑。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。負(fù)極漿料的粘度為5500厘泊-6500厘泊，優(yōu)選為5500厘泊-6500厘泊。
[0060]步驟S230、將正極及負(fù)極與隔膜組裝后浸泡于電解液中，得到鋰離子電池。
[0061]本實施方式中，電解液為鋰離子電解質(zhì)鹽與非水有機溶劑配制而成。鋰離子電解質(zhì)鹽選自 LiPF6, LiBF4, LiTFSI (LiN (SO2CF3) 2)及 LiFSI (LiN(SO2F)2)中的至少一種，非水有機溶劑選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯及乙腈中的至少一種。電解液的濃度優(yōu)選為lmol/L。
[0062]本實施方式中，正極極片、隔膜及負(fù)極極片依次層疊后組成電芯，再用鋰離子電池殼體密封電芯，最后通過設(shè)置在鋰離子電池殼體上的注液口注入電解液，密封注液口即可得到鋰離子電池。
[0063]上述鋰離子電池的制備方法較為簡單，制備的鋰離子電池的循環(huán)性能較佳。
[0064]以下結(jié)合具體實施例來進一步說明。
[0065]實施例1
[0066](I)將襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干；
[0067](2)將襯底放到反應(yīng)室，充入氮氣，并采用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持30分鐘后，停止充氮，氣關(guān)閉分子泵，開始加熱；
[0068](3)當(dāng)襯底溫度達到1300°C時，開始向反應(yīng)室充入甲烷(流量:100ml/分鐘)和四氫化娃(流量:200ml/min分鐘)的混合氣體,保持溫度不變,開始生成娃/石墨烯復(fù)合材料；
[0069](4)反應(yīng)240分鐘后，停止襯底加熱，并冷卻至室溫，得到硅-石墨烯復(fù)合材料。
[0070]實施例2
[0071](I)將襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干；
[0072](2)將襯底放到反應(yīng)室，充入氮氣，并采用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持30分鐘后，停止充氮，氣關(guān)閉分子泵，開始加熱；
[0073](3)當(dāng)襯底溫度達到1000°C時，開始向反應(yīng)室充入甲烷(流量:100ml/分鐘)和四氫化娃(流量:150ml/min分鐘)的混合氣體,保持溫度不變,開始生成娃/石墨烯復(fù)合材料；
[0074](4)反應(yīng)I分鐘后，停止襯底加熱，并冷卻至室溫，得到硅/石墨烯復(fù)合材料。
[0075]實施例3
[0076](I)將襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干；
[0077](2)將襯底放到反應(yīng) 室，充入氮氣，并采用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持20分鐘后，停止充氮，氣關(guān)閉分子泵，開始加熱；
[0078](3)當(dāng)襯底溫度達到500°C時，開始向反應(yīng)室充入乙炔(流量:50ml/分鐘)和四氫化娃(流量:300ml/min分鐘)的混合氣體，保持溫度不變，開始生成娃/石墨烯復(fù)合材料；
[0079](4)反應(yīng)300分鐘后，停止襯底加熱，并冷卻至室溫，得到硅/石墨烯復(fù)合材料。
[0080]實施例4
[0081](I)將襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干；
[0082](2)將襯底放到反應(yīng)室，充入氮氣，并采用機械泵，羅茨泵及分子泵逐級將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持30分鐘后，停止充氮，氣關(guān)閉分子泵，開始加熱；
[0083](3)當(dāng)襯底溫度達到800°C時，開始向反應(yīng)室充入乙烯(流量:300ml/分鐘)和四氫化娃(流量:50ml/min分鐘)的混合氣體，保持溫度不變，開始生成娃/石墨烯復(fù)合材料；
[0084](4)反應(yīng)150分鐘后，停止襯底加熱，并冷卻至室溫，得到硅/石墨烯復(fù)合材料。
[0085]實施例5
[0086](I)將實施例1制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比80:10:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極；將正極活性材料鈷酸鋰、正極粘合劑聚偏氟乙烯、正極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比75:10:15混合形成正極材料，將正極材料與溶劑N-甲基吡咯烷酮混合形成正極漿料，之后將正極漿料涂布在正極集流體(鋁箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
[0087](2)將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiPF6溶于碳酸二甲酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0088]實施例6
[0089](I)將實施例2制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比90:5:5混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極；將正極活性材料磷酸鐵鋰、正極粘合劑聚偏氟乙烯、正極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比90:5:5混合形成正極材料，將正極材料與溶劑N-甲基吡咯烷酮混合形成正極漿料，之后將正極漿料涂布在正極集流體(鋁箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
[0090](2)將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiBF4溶于碳酸二乙酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0091]實施例7
[0092](I)將實施例3制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極；將正極活性材料錳酸鋰、正極粘合劑聚偏氟乙烯、正極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比80:5:15混合形成正極材料，將正極材料與溶劑N-甲基吡咯烷酮混合形成正極漿料，之后將正極漿料涂布在正極集流體(鋁箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
[0093](2)將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiTFSI溶于碳酸丙烯酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0094]實施例8
[0095](I)將實施例4制備的娃-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:7:8混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極；將正極活性材料錳酸鋰、正極粘合劑聚偏氟乙烯、正極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成正極材料，將正極材料與溶劑N-甲基吡咯烷酮混合形成正極漿料，之后將正極漿料涂布在正極集流體(鋁箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
[0096](2)將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiFSI溶于由碳酸乙烯酯及乙腈混合形成的混合溶劑中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0097]實施例9
[0098](I)將實施例1制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
[0099](2)以鋰片作為正極，將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiPF6溶于碳酸二甲酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0100]實施例10
[0101](I)將實施例2制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
[0102](2)以鋰片作為正極，將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiBF4溶于碳酸二乙酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0103]實施例11
[0104]( I)將實施例3制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
[0105](2)以鋰片作為正極，將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiTFSI溶于碳酸丙烯酯中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0106]實施例12
[0107](I)將實施例4制備的硅-石墨烯復(fù)合材料、負(fù)極粘結(jié)劑丁苯橡膠和羧甲基纖維素鈉的混合物、負(fù)極導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比85:5:10混合形成負(fù)極材料，將負(fù)極材料與溶劑混合形成負(fù)極漿料，之后將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體(銅箔)上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
[0108](2)以鋰片作為正極，將正極、隔膜、負(fù)極按照順序疊片組裝成電芯，再用電池殼體密封電芯，隨后往設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液由LiFSI溶于由碳酸乙烯酯和乙腈混合形成的混合溶劑中形成，密封注液口，得到鋰離子電池。
[0109]請參閱表1，表I所示為實施例擴12制備的鋰離子電池在0.1C電流下進行充放電得到的儲能容量的測試數(shù)據(jù)。
[0110]表I
【權(quán)利要求】
1.一種硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 將襯底放置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室，在保護性氣體氛圍下，加熱所述襯底使所述襯底的溫度為500°c?1300°C ;及 向所述反應(yīng)室內(nèi)通入氣態(tài)碳源及氣態(tài)硅源，反應(yīng)lmirT300min后冷卻得到硅-石墨烯復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述保護性氣體為氮氣或氬氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述氣態(tài)碳源選自甲烷、乙烷、乙烯及乙炔中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述氣態(tài)硅源選自四甲基硅烷及四氫化硅中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述氣態(tài)碳源與所述氣態(tài)硅源的摩爾比為0.5:1飛:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法還包括步驟:將所述硅-石墨烯復(fù)合材料自所述襯底剝離，并將剝離得到的硅-石墨烯復(fù)合材料粉碎。
7.—種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供正極活性材料和負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料為權(quán)利要求1至6任一項所述的硅-石墨烯復(fù)合材料的制備方法制備的硅-石墨烯復(fù)合材料； 分別將所述正極活性材料及所述負(fù)極活性材料涂敷在正極集流體及負(fù)極集流體上制備正極及負(fù)極；及 將所述正極及負(fù)極與隔膜組裝后浸泡于電解液中，得到鋰離子電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述正極活性材料選自鈷酸鋰、磷酸鐵鋰及錳酸鋰中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述正極由以下步驟制備:將所述正極活性材料與正極粘結(jié)劑、正極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比75、0:5?10:5?15混合形成正極材料，將所述正極材料與溶劑混合配制成正極漿料，然后將所述正極漿料涂布在正極集流體上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成正極。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述負(fù)極由以下步驟制備:將所述負(fù)極活性材料、負(fù)極粘結(jié)劑、負(fù)極導(dǎo)電劑按質(zhì)量比80、0:5?10:5?10混合形成負(fù)極材料，將所述負(fù)極材料與溶劑混合配制成負(fù)極漿料，然后將所述負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體上，經(jīng)干燥、軋膜、分切后制作成負(fù)極。
【文檔編號】H01M4/38GK103456926SQ201210176585
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】周明杰, 鐘輝, 王要兵 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司