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基于氮摻雜石墨烯/改性氧化亞硅的負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用

3201   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:深圳市明盛威先導(dǎo)科技有限公司  
2022-03-11 16:04:34
權(quán)利要求 1.基于氮摻雜石墨烯/改性氧化亞硅的負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 制備SiO x@C核殼材料:提供質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%的弱堿水溶液、酚醛樹脂前驅(qū)體、納米氧化亞硅以及導(dǎo)向劑,所述酚醛樹脂前驅(qū)體的體積不超過弱堿水溶液體積的10%,先向弱堿水溶液中添加納米氧化亞硅及導(dǎo)向劑并一級超聲10~60 min,再將酚醛樹脂前驅(qū)體滴加到弱堿水溶液中并持續(xù)一級超聲,30~60℃下反應(yīng)10~60 min后,離心收集沉淀,所述沉淀經(jīng)干燥、炭化后,制得介孔炭包覆的改性氧化亞硅復(fù)合材料,即SiO x@C核殼材料; 制備改性石墨烯纖維:提供N-甲基吡咯烷酮和SiO x@C核殼材料并混勻,所述N-甲基吡咯烷酮與SiO x@C核殼材料的質(zhì)量之比為100:5~20,再依次向N-甲基吡咯烷酮中添加氮摻雜石墨烯及CNTs,所述SiO x@C核殼材料、氮摻雜石墨烯及CNTs的質(zhì)量之比為100:5~20:5~20,添加CNTs及氮摻雜石墨烯的同時對N-甲基吡咯烷酮進行二級超聲,超聲完后再向N-甲基吡咯烷酮中添加成纖聚合物并轉(zhuǎn)移至120~126℃油浴鍋中,攪拌混勻后作為紡絲原液,使用沿出絲方向內(nèi)徑變大的紡絲針頭進行靜電紡絲、收集、剪切,制得長度為0.2~10 mm的改性石墨烯纖維; 制備基于氮摻雜石墨烯/改性氧化亞硅的負(fù)極材料:提供改性石墨烯纖維、導(dǎo)電石墨、水性分散劑、粘結(jié)劑和去離子水并混勻成初級漿料,所述改性石墨烯纖維、導(dǎo)電石墨、粘結(jié)劑和水性分散劑的質(zhì)量之比為100~500:2~5:2~5:0.2~2,將初級漿料轉(zhuǎn)移到球磨機上球磨5~20 min,球磨后得到基于氮摻雜石墨烯/改性氧化亞硅的負(fù)極材料; 所述納米氧化亞硅的尺寸為50~100 nm。 2.如權(quán)利要求1所述的基于氮摻雜石墨烯/改性氧化亞硅的負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,在制備SiO x@C核殼材料步驟中,所述弱堿水溶液為氨水或者碳酸鈉水溶液,所述酚醛樹脂前驅(qū)體包括酚類和醛類,所述酚類為苯酚或者氨基苯酚,所述醛類為甲醛或者乙醛,所述導(dǎo)向劑為乙二胺; 所述酚類、醛類、納米氧化亞硅及乙二胺的質(zhì)量之比為500~1000:10~100:20~50:1~5。  3.如權(quán)利要求1所述的基于氮摻雜石
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