CN103515604A - 硅纳米线-石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅纳米线-石墨烯复合材料，包括：石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；所述硅纳米线形成在所述石墨烯上，且所述硅纳米线将所述纳米金属颗粒包覆在其中。这种硅纳米线-石墨烯复合材料通过在石墨烯上形成硅纳米线，能够有效地降低在嵌锂和脱锂的过程中硅纳米线的弯曲变形。相对于传统的在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较大的硅材料，这种硅纳米线-石墨烯复合材料在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较小。本发明还提供一种上述硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，以及采用该硅纳米线-石墨烯复合材料的锂离子电池。

Description

硅纳米线-石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池
技术领域
本发明涉及一种硅纳米线-石墨烯复合材料及其制备方法，以及采用该硅纳米线-石墨烯复合材料的锂离子电池。
背景技术
随着社会的发展，对储能技术和储能器件的要求越来越高，锂离子电池就是其中的一种，对于锂离子电池的储能性能，负极材料起着重要作用。目前锂离子电池的负极材料主要用石墨，而石墨的理论容量最高仅为372mAh/g，这大大限制了锂离子电池的性能，无法满足人们对高容量器件的需求。硅以高比能量(4200mAh/g)引起了人们的广泛关注。
虽然硅作为负极材料具有高容量的优势，但它在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较大，最高体积膨胀率达到300%，这会导致电极材料粉末化，活性物质内部丧失电接触，电极容量迅速衰减，从而缩短锂离子电池的寿命，这是硅材料进行应用前亟待解决的一个重要问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较小的硅纳米线-石墨烯复合材料及其制备方法，以及采用该硅纳米线-石墨烯复合材料的锂离子电池。
一种硅纳米线-石墨烯复合材料，包括：石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；所述石墨烯、所述硅纳米线和所述纳米金属颗粒的质量比为10~100：5~50：1；
所述硅纳米线形成在所述石墨烯上，且所述硅纳米线将所述纳米金属颗粒包覆在其中。
在一个实施例中，所述纳米金属颗粒的粒径为10nm~20nm；
所述纳米金属颗粒为纳米铁颗粒、纳米金颗粒、纳米铂颗粒和纳米铜颗粒中的至少一种。
在一个实施例中，所述硅纳米线的直径为15nm~30nm。
一种硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
提供氧化石墨；
在保护气体的氛围下，将所述氧化石墨加热至700℃~950℃，制得石墨烯；
将所述石墨烯与纳米金属颗粒按照质量比为10~100:1混匀后，置于压力低于130pa的四氢化硅和所述保护气体的混合氛围下，以2℃/min~10℃/min的升温速率加热至750℃~850℃，并保温1h~2h，制得所述硅纳米线-石墨烯复合材料。
在一个实施例中，所述制得石墨烯的步骤中，将氧化石墨以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至700℃~950℃后保温1h~2h，然后在保护气体氛围下冷却后制得石墨烯。
在一个实施例中，所述保护气体为氩气、氮气或氦气。
在一个实施例中，所述压力低于130pa的四氢化硅和所述保护气体的混合氛围为：流速为100mL/min~200mL/min  的保护气体和流速为200mL/min~300mL/min的四氢化硅。
在一个实施例中，所述氧化石墨通过如下步骤制得：
将石墨加入质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为65%的浓硝酸的混合溶液中，在冰水混合浴中搅拌，之后再慢慢地往混合溶液中加入高锰酸钾，接着将混合液加热至80℃~90℃保持0.5h~1h，接着加入去离子水并使得混合液温度在80℃~90℃保持0.5h~1h，对石墨在高温下进一步进行氧化，得到氧化石墨。
一种锂离子电池，包括复合电极片，所述复合电极片包括基片以及涂覆在所述基片上的浆料层；所述浆料层由硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂混合形成；所述硅纳米线-石墨烯复合材料包括石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；所述硅纳米线形成在所述石墨烯上，且所述硅纳米线将所述纳米金属颗粒包覆在其中。
在一个实施例中，所述浆料层由硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂按照质量比85：5：10混合形成。
这种硅纳米线-石墨烯复合材料通过在石墨烯上形成硅纳米线，能够有效地降低在嵌锂和脱锂的过程中硅纳米线的弯曲变形，同时硅纳米线与石墨烯粘附性较高，使得硅纳米线-石墨烯复合材料用作于锂离子电池电极材料时可逆容量较高，且具有优异的循环性能，同时提高了电极材料的稳定性。相对于传统的在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较大的硅材料，这种硅纳米线-石墨烯复合材料在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较小。
附图说明
图1为一实施方式的硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一实施方式的硅纳米线-石墨烯复合材料，包括：石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒。
纳米金属颗粒作为硅纳米线生长的催化剂。
硅纳米线-石墨烯复合材料中的硅纳米线形成在石墨烯上，且硅纳米线将纳米金属颗粒包覆在其中。
这种硅纳米线-石墨烯复合材料通过在石墨烯上形成硅纳米线，能够有效地降低在嵌锂和脱锂的过程中硅纳米线的弯曲变形，同时硅纳米线与石墨烯粘附性较高，使得硅纳米线-石墨烯复合材料用作于锂离子电池电极材料时可逆容量较高，且具有优异的循环性能，同时提高了电极材料的稳定性。相对于传统的在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较大的硅材料，这种硅纳米线-石墨烯复合材料在嵌锂和脱锂的过程中体积变化较小。
纳米金属颗粒的粒径可以为10nm~20nm。
纳米金属颗粒选择可以作为催化剂的纳米金属颗粒即可，一般可以为纳米铁颗粒、纳米金颗粒、纳米铂颗粒和纳米铜颗粒中的至少一种。
硅纳米线的直径可以为15nm~30nm。
石墨烯、硅纳米线和纳米金属颗粒的质量比为10~100：5~50：1。
如图1所示的一实施方式的上述石墨烯/纳米碳纤维复合集流体的制备方法，包括如下步骤：
S10、提供氧化石墨。
氧化石墨可以直接购买得到，也可以采用石墨制备得到。
下面提供一种采用石墨制备氧化石墨的方法，具体如下：
选择纯度至少为99.5%的石墨，将石墨加入质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为65%的浓硝酸的混合溶液中，在冰水混合浴中搅拌，之后再慢慢地往混合溶液中加入高锰酸钾，对石墨进行氧化，接着将混合液加热至80℃~90℃保持0.5h~1h，接着加入去离子水并使得混合液温度在80℃~90℃保持0.5h~1h，对石墨在高温下进一步进行氧化，最后加入过氧化氢除去高锰酸钾，抽滤，用稀盐酸和去离子水对固体物进行反复洗涤，干燥，得到氧化石墨。
浓硫酸、浓硝酸和高锰酸钾的加入量依据石墨的量而定，可以选择石墨、浓硫酸、浓硝酸和高锰酸钾的比例关系约为1：85~95：24~25：3~6，其中，石墨和高锰酸钾的单位为g，浓硫酸和浓硝酸的单位为mL。
S20、在保护气体的氛围下，将S10得到的氧化石墨加热至700℃~950℃，制得石墨烯。
将氧化石墨以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至700℃~950℃后保温1h~2h，然后在保护气体氛围下冷却后制得石墨烯。
保护气体可以为氩气或氮气、氦气。
保护气体气氛可以为流速为150mL/min~300mL/min的保护气体形成。
S30、将S20得到的石墨烯与纳米金属颗粒按照质量比为10~100:1混匀后，置于压力低于130pa的四氢化硅和上述保护气体的混合氛围下，以2℃/min~10℃/min的升温速率加热至750℃~850℃，并保温1h~2h，制得硅纳米线-石墨烯复合材料。
压力低于130pa的四氢化硅和保护气体的混合氛围为：流速为100mL/min~200mL/min的保护气体和流速为200mL/min~300mL/min的四氢化硅。
纳米金属颗粒的粒径可以为10nm~20nm。
纳米金属颗粒作为催化剂，催化硅纳米线生长，四氢化硅分解后形成的硅附着在纳米金属颗粒表面，从而使得制得的硅纳米线-石墨烯复合材料中，硅纳米线形成在石墨烯上，且硅纳米线将纳米金属颗粒包覆在其中。
纳米金属颗粒选择可以作为催化剂的纳米金属颗粒即可，一般可以为纳米铁颗粒、纳米金颗粒、纳米铂颗粒和纳米铜颗粒中的至少一种。
制得的硅纳米线-石墨烯复合材料中硅纳米线的直径一般为15nm~30nm。
上述硅纳米线-石墨烯复合材料可以应用于储能器件领域，下面以锂离子电池为例，对其进行简单介绍。
一实施方式的锂离子电池，包括壳体、电解液和电芯，电解液和电芯均设置在壳体内。
电芯包括硅纳米线-石墨烯复合电极片、对电极以及用于隔开硅纳米线-石墨烯复合电极片和对电极的隔膜。
对电极可以选择锂片。
电解液的电解质采用锂离子电池常用电解质LiPF6，LiBF4，LiTFSI(LiN(SO2CF3)2)和LiFSI(LiN(SO2F)2)中的至少一种。电解液的溶剂采用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和乙腈中的至少一种。
电解液中，电解质的浓度一般为1mol/L。
硅纳米线-石墨烯复合电极片包括基片以及涂覆在基片上的浆料层。
基片可以选择铜箔等材料。
浆料层为硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂混合形成。
硅纳米线-石墨烯复合材料如上所述，包括石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；硅纳米线形成在石墨烯上，且硅纳米线将纳米金属颗粒包覆在其中。
纳米金属颗粒的粒径可以为10nm~20nm。
纳米金属颗粒可以为纳米铁颗粒、纳米金颗粒、纳米铂颗粒和纳米铜颗粒中的至少一种。
硅纳米线的直径可以为15nm~30nm。
石墨烯与纳米金属颗粒的质量比为10~100:1。
粘接剂可以为聚偏氟乙烯。
导电剂可以为乙炔黑。
浆料层一般为硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂按照质量比85：5：10混合形成。
这种锂离子电池的采用硅纳米线-石墨烯复合电极片，硅纳米线-石墨烯复合电极片上有硅纳米线-石墨烯复合材料，通过在石墨烯上形成硅纳米线，能够有效地降低在嵌锂和脱锂的过程中硅纳米线的弯曲变形，同时硅纳米线与石墨烯粘附性较高，锂离子电池的可逆容量较高且循环性能得到提高，同时提高了电极材料的稳定性。相对于采用传统硅材料作为电极材料的锂离子电池，这种锂离子电池在嵌锂和脱锂的过程中，电极材料的体积变化较小。
此外，还提供一种上述锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：
将硅纳米线-石墨烯复合材料、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到浆料。硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂可以按照质量比85：5：10混合。
然后，将浆料涂覆在基片上，经干燥、切片处理，制得硅纳米线-石墨烯复合电极片。
基片可以选择铜箔等材料。
最后，提供对电极，将对电极、隔膜和硅纳米线-石墨烯复合电极片按照顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后往设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入电解液，密封注液口，得到锂离子电池。
对电极可以为锂片。
电解液的电解质采用锂离子电池常用电解质LiPF6，LiBF4，LiTFSI(LiN(SO2CF3)2)和LiFSI(LiN(SO2F)2)中的至少一种。电解液的溶剂采用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯和乙腈中的至少一种。
电解液中，电解质的浓度一般为1mol/L。
以下为具体实施例。
实施例1
称取1g纯度为99.5%的石墨加入由90mL浓硫酸(质量分数为98%)和25mL浓硝酸(质量分数为65%)组成的混合溶液中，将混合物置于冰水混合浴中搅拌20min，再慢慢地往混合物中加入6g高锰酸钾，搅拌1h，接着将混合物加热至85℃并保持30min，之后加入92mL去离子水继续在85℃下保持30min，最后加入10mL过氧化氢溶液（质量分数30%），搅拌10min，对混合物进行抽滤，再依次分别用100mL稀盐酸和150mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在60℃真空烘箱中干燥12h得到氧化石墨。
将得到的氧化石墨置于氩气（流速：200mL/min）氛围下，以15℃/min升温速率将混合物周围的温度升至900℃，并保持2h，最后在氩气（流速：200mL/min）氛围下降至室温，得到石墨烯。
将0.5g得到的石墨烯与0.01g粒径为15nm的纳米铁颗粒混合，研磨2h后将混合物置于氩气（流速：200mL/min）和四氢化硅（流速：200mL/min）的混合气体气氛、压力为100Pa的环境中，以5℃/min的升温速率将石墨烯的环境温度升至800℃，保持1h，最后在氩气（流速：200mL/min）氛围下降至室温，得到硅纳米线-石墨烯复合材料。
实施例2
称取2g纯度为99.5%的石墨加入由190mL浓硫酸(质量分数为98%)和48mL浓硝酸(质量分数为65%)组成的混合溶液中，将混合物置于冰水混合浴中搅拌20min，再慢慢地往混合物中加入8g高锰酸钾，搅拌1h，接着将混合物加热至85℃并保持30min，之后加入180mL去离子水继续在85℃下保持30min，最后加入12mL过氧化氢溶液（质量分数30%），搅拌10min，对混合物进行抽滤，再依次分别用200mL稀盐酸和300mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在60℃真空烘箱中干燥12h得到氧化石墨。
将得到的氧化石墨置于氮气（流速：150mL/min）氛围下，以20℃/min升温速率将混合物周围的温度升至800℃，并保持2h，最后在氮气（流速：150mL/min）氛围下降至室温，得到石墨烯。
取1g得到的石墨烯与0.01g粒径为20nm的纳米铁颗粒混合，研磨1h后置于氮气（流速：150mL/min）和四氢化硅（流速：200mL/min）的混合气体气氛、压力为110Pa的环境中，以5℃/min的升温速率将石墨烯的环境温度升至700℃，保持1h，最后在氮气（流速：150mL/min）氛围下降至室温，得到硅纳米线-石墨烯复合材料。
实施例3
称5g纯度为99.5%的石墨加入由420mL浓硫酸(质量分数为98%)和120mL浓硝酸(质量分数为65%)组成的混合溶液中，将混合物置于冰水混合浴中搅拌20min，再慢慢地往混合物中加入20g高锰酸钾，搅拌1h，接着将混合物加热至85℃并保持30min，之后加入460mL去离子水继续在85℃下保持30min，最后加入40mL过氧化氢溶液（质量分数30%），搅拌10min，对混合物进行抽滤，再依次分别用300mL稀盐酸和500mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在60℃真空烘箱中干燥12h得到氧化石墨。
将得到的氧化石墨置于氦气（流速：300mL/min）氛围下，以20℃/min升温速率将混合物周围的温度升至950℃，并保持1h，最后在氦气（流速：200mL/min）氛围下降至室温，得到石墨烯。
取2g得到的石墨烯与0.05g粒径为10nm的纳米铁颗粒混合，研磨3h后将混合物置于氦气（流速：100mL/min）和四氢化硅（流速：300mL/min）的混合气体气氛、压力为90Pa的环境中，以10℃/min的升温速率将石墨烯的环境温度升至750℃，保持2h，最后在氦气（流速：100mL/min）氛围下降至室温，得到硅纳米线-石墨烯复合材料。
实施例4
称取1g纯度为99.5%的石墨加入由90mL浓硫酸(质量分数为98%)和25mL浓硝酸(质量分数为65%)组成的混合溶液中，将混合物置于冰水混合浴中搅拌20min，再慢慢地往混合物中加入3g高锰酸钾，搅拌1h，接着将混合物加热至85℃并保持30min，之后加入95mL去离子水继续在85℃下保持30min，最后加入9mL过氧化氢溶液（质量分数30%），搅拌10min，对混合物进行抽滤，再依次分别用100mL稀盐酸和150mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在60℃真空烘箱中干燥12h得到氧化石墨。
将得到的氧化石墨置于氩气（流速：200mL/min）氛围下，以20℃/min升温速率将混合物周围的温度升至700℃，并保持2h，最后在氩气（流速：200mL/min）氛围下降至室温，得到石墨烯。
取0.5g得到的石墨烯与0.05粒径为12nm的纳米铁颗粒混合，研磨3h后将混合物置于氩气（流速：100mL/min）和四氢化硅（流速：250mL/min）的混合气体气氛、压力为130Pa的环境中，以2℃/min的升温速率将石墨烯的环境温度升至800℃，保持1h，最后在氩气（流速：100mL/min）氛围下降至室温，得到硅纳米线-石墨烯复合材料。
实施例5
按照质量比为85：5：10的比例，将实施例1制备的硅纳米线-石墨烯复合材料、聚偏氟乙烯以及乙炔黑混合均匀，得到浆料。
将浆料涂覆在铜箔上，经干燥、切片处理，制得硅纳米线-石墨烯复合电极片。
以锂片作为对电极，将锂片、隔膜和制得硅纳米线-石墨烯复合电极片按照顺序叠片组装成电芯，再用电池壳体密封电芯，随后往设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的LiPF6/碳酸二甲酯电解液，密封注液口，得到锂离子电池。
实施例6
按照质量比为85：5：10的比例，将实施例2制备的硅纳米线-石墨烯复合材料、聚偏氟乙烯以及乙炔黑混合均匀，得到浆料。
将浆料涂覆在铜箔上，经干燥、切片处理，制得硅纳米线-石墨烯复合电极片。
以锂片作为对电极，将锂片、隔膜和制得硅纳米线-石墨烯复合电极片按照顺序叠片组装成电芯，再用电池壳体密封电芯，随后往设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的LiBF4/碳酸二乙酯电解液，密封注液口，得到锂离子电池。
实施例7
按照质量比为85：5：10的比例，将实施例3制备的硅纳米线-石墨烯复合材料、聚偏氟乙烯以及乙炔黑混合均匀，得到浆料。
将浆料涂覆在铜箔上，经干燥、切片处理，制得硅纳米线-石墨烯复合电极片。
以锂片作为对电极，将锂片、隔膜和制得硅纳米线-石墨烯复合电极片按照顺序叠片组装成电芯，再用电池壳体密封电芯，随后往设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的LiTFSI/碳酸丙烯酯电解液，密封注液口，得到锂离子电池。
实施例8
按照质量比为85：5：10的比例，将实施例4制备的硅纳米线-石墨烯复合材料、聚偏氟乙烯以及乙炔黑混合均匀，得到浆料。
将浆料涂覆在铜箔上，经干燥、切片处理，制得硅纳米线-石墨烯复合电极片。
以锂片作为对电极，将锂片、隔膜和制得硅纳米线-石墨烯复合电极片按照顺序叠片组装成电芯，再用电池壳体密封电芯，随后往设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的LiFSI/碳酸乙烯酯/乙腈电解液，密封注液口，得到锂离子电池。
性能测定
分别对实施例5~8制得的锂离子电池在0.1C电流下进行充放电测试第2圈和第301圈所获得的储能容量。
测试结果如下：
  比容量（第2圈）mAh/g 比容量（第301圈）mAh/g
  实施例5   1589 1399
  实施例6   1725 1401
  实施例7   1883 1411
  实施例8   2059 1521
采用硅纳米线-石墨烯复合材料作为电极材料的锂离子电池的比容量较高，都在1500mAh/g以上，特别是循环300圈后容量保持率都73%以上，最高达到88%以上，明显高于采用传统硅基负极材料的锂离子电池的比电容保持率。
分别对实施例5~8制得的锂离子电池在0.1C电流下进行充放电测试第1圈的可逆容量和不可逆容量。
测试结果如下：
 比容量（可逆容量）mAh/g  比容量（不可逆容量）mAh/g
  实施例5  1591  302
  实施例6  1727  384
  实施例7  1886  445
  实施例8  2062  512
采用硅纳米线-石墨烯复合材料作为电极材料的锂离子电池的可逆容量都较高，都在80%以上，最高达到84%，明显高于采用传统硅负极材料的锂离子电池的可逆容量率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种硅纳米线-石墨烯复合材料，其特征在于，包括：石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；所述石墨烯、所述硅纳米线和所述纳米金属颗粒的质量比为10~100：5~50：1；
所述硅纳米线形成在所述石墨烯上，且所述硅纳米线将所述纳米金属颗粒包覆在其中。
2.根据权利要求1所述的硅纳米线-石墨烯复合材料，其特征在于，所述纳米金属颗粒的粒径为10nm~20nm；
所述纳米金属颗粒为纳米铁颗粒、纳米金颗粒、纳米铂颗粒和纳米铜颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的硅纳米线-石墨烯复合材料，其特征在于，所述硅纳米线的直径为15nm~30nm。
4.一种硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供氧化石墨；
在保护气体的氛围下，将所述氧化石墨加热至700℃~950℃，制得石墨烯；
将所述石墨烯与纳米金属颗粒按照质量比为10~100:1混匀后，置于压力低于130pa的四氢化硅和所述保护气体的混合氛围下，以2℃/min~10℃/min的升温速率加热至750℃~850℃，并保温1h~2h，制得所述硅纳米线-石墨烯复合材料。
5.根据权利要求4所述的硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制得石墨烯的步骤中，将氧化石墨以5℃/min~20℃/min的升温速率加热至700℃~950℃后保温1h~2h，然后在保护气体氛围下冷却后制得石墨烯。
6.根据权利要求4所述的硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述保护气体为氩气、氮气或氦气。
7.根据权利要求4所述的硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述压力低于130pa的四氢化硅和所述保护气体的混合氛围为：流速为100mL/min~200mL/min的保护气体和流速为200mL/min~300mL/min的四氢化硅。
8.根据权利要求4所述的硅纳米线-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨通过如下步骤制得：
将石墨加入质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为65%的浓硝酸的混合溶液中，在冰水混合浴中搅拌，之后再慢慢地往混合溶液中加入高锰酸钾，接着将混合液加热至80℃~90℃保持0.5h~1h，接着加入去离子水并使得混合液温度在80℃~90℃保持0.5h~1h，对石墨在高温下进一步进行氧化，得到氧化石墨。
9.一种锂离子电池，包括复合电极片，其特征在于，所述复合电极片包括基片以及涂覆在所述基片上的浆料层；所述浆料层由硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂混合形成；所述硅纳米线-石墨烯复合材料包括石墨烯、硅纳米线以及纳米金属颗粒；所述硅纳米线形成在所述石墨烯上，且所述硅纳米线将所述纳米金属颗粒包覆在其中。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述浆料层由硅纳米线-石墨烯复合材料、粘接剂以及导电剂按照质量比85：5：10混合形成。
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