物的溶液中，搅拌处理6h后，边搅拌边加入lmL pH为6的草酸溶液，并保持搅拌24h，得混合溶液；
[0038](2)将所述混合溶液添加到含100g比表面为300m2/g左右的氧化石墨烯的分散液中，继续搅拌48h，在搅拌的情况下，在100°C下喷雾干燥造粒，得前驱体；
[0039](3)将所述前驱体置于真空管式炉中，在氩气保护、850°C条件下烧结60min，即得。
[0040]所述复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图片如图2所示。
[0041 ] 实施例2
[0042]本实施例提供了一种硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料，该复合材料的理论化学计量式为S1-0.02Si03C2-4.6G;其中，Si为粒径D5Q为500nm的硅纳米颗粒，G代表12个碳原子的羧酸端基石墨稀;所述竣酸端基石墨稀的比表面为429m2/g左右。
[0043]本实施例进一步提供了硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料的制备方法，具体为:
[0044](1)取粒径D5Q为500nm的硅纳米颗粒50g，分散在含10g液态乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷单体化合物的溶液中，搅拌处理2h后，边搅拌边加入lmL pH为6的草酸溶液，并保持搅拌8h，得混合溶液；
[0045](2)将所述混合溶液添加到含100g比表面为429m2/g左右的羧酸端基石墨烯材料的分散液中，继续搅拌24h，在搅拌的情况下，在100°C下喷雾干燥造粒，得前驱体；
[0046](3)将所述前驱体置于真空管式炉中，在氩气保护、1050°C条件下烧结90min，即得。
[0047]实施例3
[0048]本实施例提供了一种硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料，该复合材料的理论化学计量式为S1-0.2Si03C2-93G;其中，Si为直径为30nm的硅纳米线，G代表12个碳原子的氧化石墨烯;所述氧化石墨稀的比表面为300m2/g左右。
[0049]本实施例进一步提供了硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料的制备方法，具体为:
[0050](1)取直径为30nm的硅纳米线5g，分散在含10g液态乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷单体化合物的溶液中，搅拌处理6h后，边搅拌边加入lmL pH为6的草酸溶液，并保持搅拌48h，得混合溶液；
[0051 ] (2)将所述混合溶液添加到含200g比表面为300m2/g左右的氧化石墨烯的分散液中，继续搅拌24h，在搅拌的情况下，在100°C下喷雾干燥造粒，得前驱体；
[0052](3)将所述前驱体置于真空管式炉中，在氩气保护、950°C条件下烧结90min，即得。
[0053]实施例4
[0054]本实施例提供了一种硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料，该复合材料的理论化学计量式为S1-0.023Si02Ci2-l.4G;其中，Si为粒径D5Q为500nm的硅纳米颗粒，G代表12个碳原子的竣酸端基石墨稀;所述竣酸端基石墨稀的比表面为429m2/g左右。
[0055]本实施例进一步提供了硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料的制备方法，具体为:
[0056](1)取粒径D5Q为500nm的硅纳米颗粒50g，分散在含3g液态二苯基二甲氧基硅氧烷单体化合物的溶液中，搅拌处理6h后，边搅拌边加入lmL pH为6的草酸溶液，并保持搅拌48h，得混合溶液；
[0057](2)将所述混合溶液添加到含30g比表面为429m2/g左右的羧酸端基石墨烯的分散液中，继续搅拌24h，在搅拌的情况下，在100°C下喷雾干燥造粒，得前驱体；
[0058](3)将所述前驱体置于真空管式炉中，在氩气保护、850°C条件下烧结60min，即得。
[0059]实施例5
[0060]本实施例提供了一种硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料，该复合材料的理论化学计量式为S1-0.23Si02C12-93G;其中，Si为粒径直径为30nm的硅纳米线，G代表12个碳原子的羧酸端基石墨稀;所述竣酸端基石墨稀的比表面为429m2/g左右。
[0061 ]本实施例进一步提供了硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料的制备方法，具体为:
[0062](1)取直径为30nm的硅纳米线5g，分散在含10g液态二苯基二甲氧基硅氧烷单体化合物的溶液中，搅拌处理6h后，边搅拌边加入lmL pH为6的草酸溶液，并保持搅拌48h，得混合溶液；
[0063](2)将所述混合溶液添加到含200g比表面为429m2/g左右的羧酸端基石墨烯的分散液中，继续搅拌24h，在搅拌的情况下，在100°C下喷雾干燥造粒，得前驱体；
[0064](3)将所述前驱体置于真空管式炉中，在氩气保护、1050°C条件下烧结90min，即得。
[0065]虽然，上文中已经用一般性说明、【具体实施方式】及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种娃-娃氧碳-石墨稀基复合材料，其特征在于，所述复合材料包括石墨稀基材料以及附着于所述石墨稀基材料表面的娃纳米材料;所述娃纳米材料与石墨稀基材料之间通过硅氧碳链状结构链接。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述娃纳米材料的粒径小于0.5μηι； 所述娃纳米材料选自娃纳米颗粒、娃纳米线、娃纳米棒、娃纳米管、纳米薄膜中的一种或几种;优选为娃纳米颗粒或娃纳米线。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述石墨稀基材料的比表面分布为200?1000m2/g; 所述石墨烯基材料选自氧化石墨烯、羧基端基石墨烯、磺酸基端基石墨烯中的一种或几种;优选为氧化石墨稀或竣基端基石墨稀。4.根据权利要求1?3任意一项所述的复合材料，其特征在于，所述硅氧碳链状结构的分子式为S1xCy，其中，0<x< 10，0<y <20;优选地，2<x<3，2<y < 12。5.根据权利要求1?4任意一项所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的组成表示为:S1-aS1xCy-bG，所述G代表C12石墨稀基材料； 其中，0<x< 10，0<y <20，0<a<0.5，l<b<100; tti&jt,2<x<3^2<y< 12^0.01 <a< 0.03α <b<5,gSc2<x<3^2<y< 12^0.1 <a<0.3、45<b<95。6.制备权利要求1?5任意一项所述娃-娃氧碳-石墨稀基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将硅纳米材料分散到含有液态有机硅氧烷单体化合物的溶液中，充分搅拌反应，得产物A; 所述产物A中包含有机硅氧烷修饰的硅纳米结构； (2)将产物A添加到含有石墨烯基材料的分散液中，充分搅拌反应，得产物B; 所述广物B中含有通过有机娃氧烧纟父链所述娃纳米结构的石墨稀基材料； (3)将产物B进行干燥、造粒，得复合材料的前驱体； (4)将所述前驱体在保护性气氛中进行高温烧结，得复合材料。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将硅纳米材料分散到含有液态有机硅氧烷单体化合物的溶液中，在酸性条件下充分搅拌反应，得产物A; (2)将产物A添加到含有石墨烯基材料的分散液中，充分搅拌反应，得产物B; (3)将产物B在80?120°C进行喷雾干燥造粒，得复合材料的前驱体； (4)将所述前驱体在保护性气氛、500?1300°C条件下烧结，得复合材料。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述液态有机硅氧烷单体化合物含有氢键、烷基支链、烯基支链、芳香基支链中一个或多个基团；优选为液态乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷单体化合物或液态二苯基二甲氧基硅氧烷单体化合物。9.根据权利要求6?8任意一项所述的方法，其特征在于，所述娃纳米材料、液态有机娃氧烷单体化合物以及石墨烯基材料的质量比为5?50:1?10:20?200。10.权利要求1?5任意一项所述的复合材料或权利要求6?9任意一项所述方法制备而成的复合材料在锂离子电池中的应用，其特征在于，将所述复合材料单独用于制备锂离子 电池的负极，或与储锂材料混合用于制备锂离子电池的负极。
【专利摘要】本发明涉及一种硅-硅氧碳-石墨烯基复合材料，所述复合材料包括石墨烯基材料以及附着于所述石墨烯基材料表面的硅纳米材料，所述硅纳米材料与石墨烯基材料之间通过硅氧碳链状结构链接。本发明进一步提供了所述复合材料的制备方法。本发明提供的复合材料中含有的硅氧碳结构可以确保硅材料较为均匀牢固的分布在石墨烯基材料表面，且在充放电过程中，经过较大的体积变化后，仍然能够与导电的石墨烯基材料进行电接触；石墨烯基材料不仅能够保证材料的整体导电性能，而且能够通过褶皱来缓解硅材料在充放电过程中体积变化带来的应力。本发明提供的复合材料综合性能优异，具有电化学循环稳定性高和比容量可调控的特点。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/583, H01M4/38, H01M4/36, H01M4/62
【公开号】CN105489871
【申请号】CN201511010098
【发明人】王建涛, 李进, 王耀, 武兆辉, 庞静, 李俊强, 唐玲, 程尧, 王琳, 卢世刚
【申请人】国联汽车动力电池研究院有限责任公司, 北京有色金属研究总院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日