CN107845782B - 一种硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用。具体地，本发明公开了一种硅/石墨烯复合负极材料，所述硅/石墨烯复合负极材料经热解处理前体材料得到，所述前体材料包含；i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；ii)导电剂；和iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物。本发明还公开了所述硅/石墨烯复合负极材料的制备方法和应用。所述硅/石墨烯复合负极材料具有良好的机械稳定性，其中的硅/石墨烯掺杂主体材料可在长效循环中保持结构稳定、维持电极的高库伦效率和容量持有率。

Description

一种硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电化学储能领域，具体地涉及一种硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用。
背景技术
硅作为具有最高理论容量(4200毫安时/克)的负极材料，在高能量密度电池产业中的应用前景不可限量，然而其在循环过程中存在超过300％的体积变化，导致硅颗粒不断发生破裂，界面钝化层反复破损修复并变厚，进而严重加剧电池极化现象及容量损耗。
石墨烯具有优异的机械稳定性和导电性，且其本身即为电池负极材料并具有较高的容量(600毫安时/克)。
因此，硅/石墨烯复合材料虽然相比纯硅负极材料容量更低，但其循环寿命及稳定性均可以得到有效改善。
目前，本领域通常通过水热法合成硅/石墨烯复合材料，但是研究重点较多地集中在合成方法的改性上，主要试图通过制备方法的改性以获得循环效果更好的硅/石墨烯复合材料。然而，在合成方法改性路线上，生成产物与合成过程的相互演变关系较为复杂，生成产物结构不可预见性较大，且循环改善结果不明显，循环过程中硅/石墨烯分离现象依然存在，这无疑会导致电极粉化并伴随界面膜增厚、阻抗增加、电池极化增大和容量严重损耗等。
综述所述，虽然本领域目前已存在可选的硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法，但是现有硅/石墨烯复合负极材料的结构稳定性及循环效果均尚难以令人满意。
因此，本领域迫切需要开发一种可同时具有稳定维持硅/石墨烯复合结构且维持高循环效率的硅/石墨烯复合负极材料及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构稳定且电化学性能优异的硅/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用。
本发明的第一方面，提供了一种硅/石墨烯复合负极材料，所述硅/石墨烯复合负极材料经热解处理前体材料得到，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物。
在另一优选例中，所述含氮聚合物选自下组：聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酰胺、或其组合。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为350-650℃；和/或
所述热解处理的处理时间为10-300分钟。
在另一优选例中，所述热解处理为原位热解处理。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为380-620℃，较佳地390-600℃，更佳地400-550℃，最佳地400-500℃。
在另一优选例中，所述热解处理的处理时间为20-250分钟，较佳地30-200分钟，更佳地45-150分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的升温速率为1－30℃/min，较佳地2－25℃/min，更佳地3－15℃/min，最佳地4-10℃/min。
在另一优选例中，所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为55-85：5-15：10-30。
在另一优选例中，所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为60-80：8-12：12-28。
在另一优选例中，所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为40-80：20-60。
在另一优选例中，所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为45-75：25-55。
在另一优选例中，所述导电剂选自下组：特密高导电碳黑(Super-P)、科琴黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、或其组合。
在另一优选例中，所述硅/石墨烯复合负极材料中，所述负极活性材料的负载量为0.3-3毫克/平方厘米，较佳地0.5-2毫克/平方厘米，更佳地0.8-1.5毫克/平方厘米。
在另一优选例中，以所述硅/石墨烯复合负极材料组装的半电池具有选自下组的特征：
1)在0.2C、截止电位窗口为0.01-1.5V下，所述半电池在满充放循环200周后，容量≥1000mAh/g(较佳地≥1200mAh/g)；
2)在定容每周放电1000mAh/g时，所述半电池的稳定极化状态维持时间≥150周(较佳地≥200周，更佳地≥250周)。
本发明的第二方面，提供了一种本发明第一方面所述硅/石墨烯复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：
a)提供一前体材料，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物；
b)热解处理所述前体材料，得到本发明第一方面所述硅/石墨烯复合负极材料。
在另一优选例中，所述前体材料、所述硅/石墨烯掺杂主体材料、所述导电剂和所述含氮聚合物如本发明第一方面所述。
在另一优选例中，所述前体材料是采用水热法制备的。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为250-1000℃；和/或
所述热解处理的处理时间为10-300分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为300-800℃，较佳地350-700℃，更佳地400-600℃。
在另一优选例中，所述热解处理的处理时间为20-250分钟，较佳地30-200分钟，更佳地45-150分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的升温速率为1－30℃/min，较佳地2－25℃/min，更佳地3－15℃/min，最佳地4-10℃/min。
在另一优选例中，所述热解处理在选自下组的惰性气氛下进行：氩气、氮气、或其组合。
本发明的第三方面，提供了一种本发明第一方面所述硅/石墨烯复合负极材料的用途，用于制备电池。
在另一优选例中，所述电池选自下组：锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池。
本发明的第四方面，提供了一种电池，所述电池的负极材料为本发明第一方面所述硅/石墨烯复合负极材料。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1是实施例1和2所得半电池1和2以及对比例1和2所得半电池C1和C2的满充放电容量变化图。
图2是实施例1所得半电池1和对比例1所得半电池C1的定容放电曲线图。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究，通过调控制备工艺意外地制备得到一种结构稳定且电化学性能优异的硅/石墨烯复合负极材料。在此基础上，发明人完成了本发明。
术语
如本文所用，术语“原位热解处理”是指所述热解处理是针对已经涂覆成型的包含硅/石墨烯掺杂主体材料、导电剂和粘结剂的硅/石墨烯复合材料进行的，而非简单地对粘结剂进行热解处理。具体而言，由于所述原位热解处理是针对硅/石墨烯复合材料进行，因此，所述粘结剂在热解处理过程中的结构调整是在硅/石墨烯掺杂主体材料存在下进行的，因而结构调整所得粘结剂框架可充分地维持硅和石墨烯的掺杂结构的稳定性。
硅/石墨烯复合负极材料
本发明提供了一种硅/石墨烯复合负极材料，所述硅/石墨烯复合负极材料经热解处理前体材料得到，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物。
在本发明中，所述含氮聚合物包括(但并不限于)：聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酰胺、或其组合。
在本发明中，所述热解处理的处理温度为350-650℃；和/或
所述热解处理的处理时间为10-300分钟。
在另一优选例中，所述热解处理为原位热解处理。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为380-620℃，较佳地390-600℃，更佳地400-550℃，最佳地400-500℃。
在另一优选例中，所述热解处理的处理时间为20-250分钟，较佳地30-200分钟，更佳地45-150分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的升温速率为1－30℃/min，较佳地2－25℃/min，更佳地3－15℃/min，最佳地4-10℃/min。
在本发明中，所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为55-85：5-15：10-30。
在另一优选例中，所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为60-80：8-12：12-28。
在本发明中，所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为40-80：20-60。
在另一优选例中，所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为45-75：25-55。
在另一优选例中，所述导电剂没有特别限制，可根据实际需要在很大范围内进行调整。
典型地，所述导电剂包括(但并不限于)：特密高导电碳黑(Super-P)、科琴黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、或其组合。
在另一优选例中，所述硅/石墨烯复合负极材料中，所述负极活性材料的负载量为0.3-3毫克/平方厘米，较佳地0.5-2毫克/平方厘米，更佳地0.8-1.5毫克/平方厘米。
在本发明中，以所述硅/石墨烯复合负极材料组装的半电池具有选自下组的特征：
1)在0.2C、截止电位窗口为0.01-1.5V下，所述半电池在满充放循环200周后，容量≥1000mAh/g(较佳地≥1200mAh/g)；
2)在定容每周放电1000mAh/g时，所述半电池的稳定极化状态维持时间≥150周(较佳地≥200周，更佳地≥250周)。
制备方法
本发明还提供了一种所述硅/石墨烯复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：
a)提供一前体材料，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物；
b)热解处理所述前体材料，得到所述硅/石墨烯复合负极材料。
在另一优选例中，所述前体材料、所述硅/石墨烯掺杂主体材料、所述导电剂和所述含氮聚合物如上文所述。
在另一优选例中，所述前体材料是采用水热法制备的。
典型地，所述热解处理的处理温度为250-1000℃；和/或
所述热解处理的处理时间为10-300分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的处理温度为300-800℃，较佳地350-700℃，更佳地400-600℃。
在另一优选例中，所述热解处理的处理时间为20-250分钟，较佳地30-200分钟，更佳地45-150分钟。
在另一优选例中，所述热解处理的升温速率为1－30℃/min，较佳地2－25℃/min，更佳地3－15℃/min，最佳地4-10℃/min。
在另一优选例中，所述热解处理在包括(但并不限于)下组的惰性气氛下进行：氩气、氮气、或其组合。
典型地，本发明所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硅颗粒和石墨烯按比例称量，并分别分散于10-50毫升分散液中搅拌3-60分钟；
(2)将硅分散液逐步滴加到搅拌中的石墨烯分散液中，滴加完成后继续搅拌1-5小时；
(3)将混合搅拌液置于容积为100毫升的水热釜中加热至160-200℃并停留16-24小时；
(4)将水热后的产物导入离心管中以8000转/分钟转速离心10分钟，将获得的硅/石墨烯掺杂主体材料置于烧杯中，在60℃环境下烘干；
(5)将粘结剂预溶于有机溶剂中获得粘结剂溶液；
(6)将硅/石墨烯掺杂主体材料、导电剂和粘结剂溶液于有机溶剂中搅拌混合获得负极材料浆料；
(7)将负极材料浆料涂覆于集流体一侧面，低温(80-200℃)预热(1-24h)挥发有机溶剂之后再在惰性气氛中高温(250-1000℃)热解(10-300分钟)形成具有经过分子结构调整的粘结剂框架的硅/石墨烯复合负极材料。
在本发明中，所述硅颗粒的粒径没有特别限制，优选为10～300nm，较佳地30-150nm。
在本发明中，所述石墨烯没有特别限制，可在很大范围内根据实际需要调整。
典型地，所述石墨烯的片层厚度为1-10000nm，较佳地5-5000nm，更佳地10-1000nm。
典型地，所述分散液包括(但并不限于)：乙醇、水、或其组合。
优选地，所述有机溶剂包括(但并不限于)：N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)、或其组合。
优选地，所述集流体选自下组：铜箔、镍箔。
优选地，所述搅拌为磁力搅拌。
在另一优选例中，所述步骤(1)中分散液浓度不超过0.02克/毫升。
在另一优选例中，所述步骤(1)中搅拌的时间为5～30分钟，优选为10-15分钟。
在另一优选例中，所述步骤(2)和/或(6)中搅拌的时间为1～5小时，优选为2～3小时。
在另一优选例中，所述步骤(5)中粘结剂溶液浓度为5～30wt％，优选为10wt％。
在另一优选例中，所述低温预热温度为80～140℃，更佳地为100～120℃；预热时间为5～20h，更佳地为8～15h。
在另一优选例中，所述预热在真空环境或惰性气体保护下进行。
在另一优选例中，所述高温热解温度为300～600℃，更佳地为350～550℃；热解时间为0.5～4h，更佳地为1～2h。
在另一优选例中，所述高温热解在惰性气体流通的管式炉中进行。
应理解，区别于传统的合成方法改性，本发明将重点放在对包覆在硅/石墨烯复合材料上的高分子粘结剂进行化学结构调整，以获得物理结构更致密、力学性能更好的粘结框架，提升对硅/石墨烯复合材料的结构稳定效果，改善电极的循环寿命及效率。
本发明所述硅/石墨烯复合负极材料主要包括硅/石墨烯掺杂主体材料和经过分子结构调整的粘结剂框架。所述经过分子结构调整的粘结剂框架通过原位热解硅/石墨烯复合材料获得。
在初期探索中，发明人以常规水热法合成的硅/石墨烯复合材料为基础材料，通过在惰性气氛中升温热解脱氢，调整了不同粘结剂的分子结构，研究了其分子结构变化与力学性能的相互演变关系，并发现含氮聚合物粘结剂材料在300-700℃区间范围内，具有一个较为特殊的结构变化区间，会在脱氢过程中，以其结构中的氮原子为中心原子，发生从链状到环状结构的变化，在300-700℃区间范围内，形成类石墨结构的氮杂碳半链半环结构。
通过力学表征，发明人发现在300-600℃之间能形成具有最优刚性及韧性间平衡点的粘结剂材料过渡态。以聚丙烯腈为例，以400℃时生成的聚丙烯腈热解产物作为电极粘结剂，我们发现相比较其原始状态，经热解处理的热解产物对硅/石墨烯复合材料的包覆能力明显提升。以此获得的硅/石墨烯复合负极材料在电化学性能及循环稳定性上都能获得显著提升。
总的来说，本发明的改性方法简洁实效，可对大批量的电极进行一次性处理，具有巨大的应用潜力。
应用
本发明还提供了一种所述硅/石墨烯复合负极材料的用途，用于制备电池。
在另一优选例中，所述电池包括(但并不限于)下组：锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池。
本发明还提供了一种电池，所述电池的负极材料包含所述硅/石墨烯复合负极材料或由所述硅/石墨烯复合负极材料制成。
与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：
(1)所述硅/石墨烯复合负极材料中硅和石墨烯的结合度高，不易分离及粉化；
(2)以所述硅/石墨烯复合负极材料组装的电池电化学性能优异，容量持有率高；
(3)所述制备方法具有工艺简单、成本低、安全、适宜大规模应用的特点。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1硅/石墨烯复合负极材料1的制备
a、将硅和石墨烯按质量比7:3称量，将0.35克硅和0.15克石墨烯分别分散于25毫升乙醇中搅拌10-15分钟；
b、将硅分散液逐步滴加到搅拌中的石墨烯分散液中，滴加完成后继续搅拌2小时；
c、将混合搅拌液置于容积为100毫升的水热釜中加热至180℃并停留18小时；
d、将水热后的产物导入离心管中以8000转/分钟转速离心10分钟，将获得的硅/石墨烯掺杂主体材料置于烧杯中，在60℃环境下烘干；
e、将质量比为10％的聚丙烯腈预溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中,在磁力搅拌器中混和搅拌3小时，获得均匀溶液；
f、按质量比7：1：2搅拌混合硅/石墨烯掺杂主体材料、导电剂特密高导电碳黑(Super-P)和粘结剂聚丙烯腈溶液(其中，质量比按粉末质量计算，粘结剂质量根据溶液质量和步骤e中的溶液浓度推算)，在混合物中加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)并置于磁力搅拌器中混和搅拌3小时，获得均匀浆料；
g、将步骤f中的浆料均匀涂覆在铜箔表面，在真空环境中以120℃烘烤12小时；
h、待步骤g中的涂覆铜箔自然冷却后置于通氩气的管式炉中以5度每分钟的速率加温至400度，并在400度停留90分钟进行热解；
i、将步骤h中的热解后铜箔切成直径为16mm的圆片作为具有硅/石墨烯复合负极材料的负极极片；
j、将电解液3011R按70μL的量滴入20微米厚的聚乙烯隔膜中，并和i中获得的负极极片以及对电极金属锂片一起装入CR2032型纽扣电池壳，放入含有惰性气体的手套箱内组装得到含硅/石墨烯复合负极材料1的半电池1。
结果
在电流大小为0.2C的倍率下，对制得的含硅/石墨烯复合负极材料1的半电池1进行截止电位窗口为0.01-1.5V的满充放电测试。在电池满充放循环200周后，含硅/石墨烯复合负极材料1的半电池1的容量依然可以维持在1200mAh/g以上(参见图1，表1)。
在另外一种定容测试中(每周放电容量＝1000mAh/g)，含硅/石墨烯复合负极材料1的半电池1可以维持稳定极化状态至250周以上(见图2)。
实施例2硅/石墨烯复合负极材料2的制备
重复实施例1，不同点在于：在步骤a中硅和石墨烯按质量比5:5称量。
实施例3硅/石墨烯复合负极材料3的制备
重复实施例1，不同点在于：步骤h中以20度每分钟的速率加温至400度，并在400度停留90分钟进行热解。
实施例4硅/石墨烯复合负极材料4的制备
重复实施例1，不同点在于：步骤h中以5度每分钟的速率加温至400度，并在400度停留250分钟进行热解。
对比例1粘结剂处于原始状态的硅/石墨烯复合负极材料C1的制备
同实施例1，区别在于：省略步骤h，直接将步骤g所得涂覆铜箔切割后组装半电池C1。
结果
在电流大小为0.2C的倍率下，对制得的含粘结剂处于原始状态的硅/石墨烯复合负极材料C1的半电池C1进行截止电位窗口为0.01-1.5V的满充放电测试。在电池满充放循环10周后，含粘结剂处于原始状态的硅/石墨烯复合负极材料C1的半电池C1的容量已跌至1000毫安时/克以下(见图1，表1)。在仅以原始状态的聚丙烯腈作为粘结剂材料的情况下，硅/石墨烯复合负极材料会在低于50周满充放过程中，容量发生迅速损耗并跌至一个较低的容量平台。通过理论计算，发现此平台对应的理论容量实则为石墨烯的理论容量(600毫安时/克)。此结果证明没有经过分子结构调整的聚丙烯腈无法有效包覆硅/石墨烯复合负极材料，硅颗粒在满充放过程中会脱离复合结构，并回到常见的颗粒破碎过程，丧失容量。
在另外一种定容测试中(每周放电容量＝1000mAh/g)，含粘结剂处于原始状态的硅/石墨烯复合负极材料C1的半电池C1仅可以维持稳定极化状态至50周(见图2)。
对比例2粘结剂处于原始状态的硅/石墨烯复合负极材料C2的制备
同对比例1，不同点在于：在步骤a中硅和石墨烯按质量比5:5称量。
对比例3硅/石墨烯复合负极材料C3的制备
同实施例1，不同点在于：步骤h中以5度每分钟的速率加温至300度，并在300度停留90分钟进行热解。
对比例4硅/石墨烯复合负极材料C4的制备
同实施例1，不同点在于：步骤h中以5度每分钟的速率加温至700度，并在700度停留90分钟进行热解。
对比例5粘结剂为不含氮聚合物的硅/石墨烯复合负极材料C5的制备
同实施例1，不同点在于：步骤e中的粘结剂为聚偏氟乙烯(Poly(vinylidenefluoride),PVdF)。
表1容量持有率结果
Figure BDA0001116384730000121
Figure BDA0001116384730000131
实施例3和4的结果与实施例1和2的类似，对比例3和4的结果与对比例1和2的类似。
表1对比可知：本发明所述硅/石墨烯复合负极材料通过对粘结剂的结构调整，可以使得所得半电池在充放电循环过程中能有效地抑制硅/石墨烯分离及粉化现象，从而极大地提高循环过程中的库伦效率及容量持有率。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种硅/石墨烯复合负极材料，其特征在于，所述硅/石墨烯复合负极材料经热解处理前体材料得到，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物；
所述热解处理的处理温度为400℃；
所述热解处理的处理时间为90分钟；
所述热解处理的升温速率为5℃/min；
所述含氮聚合物为聚丙烯腈；
所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为7：1：2；
所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为7：3。
2.如权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料，其特征在于，所述导电剂为特密高导电碳黑。
3.如权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料，其特征在于，以所述硅/石墨烯复合负极材料组装的半电池具有选自下组的特征：
1)在0.2C、截止电位窗口为0.01-1.5V下，所述半电池在满充放循环200周后，容量≥1200mAh/g；
2)在定容每周放电1000mAh/g时，所述半电池的稳定极化状态维持时间≥250周。
4.如权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料，其特征在于，所述前体材料是采用水热法制备的。
5.如权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料，其特征在于，所述热解处理在氩气气氛下进行。
6.一种权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)提供一前体材料，所述前体材料包含；
i)负极活性材料，所述负极活性材料为硅/石墨烯掺杂主体材料；
ii)导电剂；和
iii)粘结剂，所述粘结剂为含氮聚合物；
b)热解处理所述前体材料，得到权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料；
所述热解处理的处理温度为400℃；
所述热解处理的处理时间为90分钟；
所述热解处理的升温速率为5℃/min；
所述含氮聚合物为聚丙烯腈；
所述前体材料中负极活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为7：1：2；
所述硅/石墨烯掺杂主体材料中，硅和石墨烯的质量比为7：3。
7.一种权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料的用途，其特征在于，用于制备电池。
8.一种电池，其特征在于，所述电池的负极材料为权利要求1所述硅/石墨烯复合负极材料。
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