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技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，特别涉及一种硅基负极材料及其制 备方法、应用。

背景技术

随着科技的进步，锂离子电池的应用越来越广泛。锂离子具有能量密度高、 使用寿命长、循环性能好且无记忆效应等优点。传统锂离子电池的负极材料为 石墨。石墨的理论嵌锂容量为372mAh/g，实际已达到370mAh/g，因此，石墨 类负极材料在容量上几乎已无提升空间。近年来，各种新型的高容量和高倍率 负极材料被开发出来，其中硅基负极材料由于其高的质量比容量(硅的理论比 容量为4200mAh/g)而成为研究热点。

然而硅基负极材料在嵌脱锂过程中伴随着严重的体积膨胀与收缩，导致电 极上的电活性物质粉化脱落，影响了活性物质材料和集流体之间的连接，干扰 了电子传输，最终导致容量衰减。同时，由于在脱嵌锂过程过程中产生的重复 的体积膨胀和收缩，使得硅基材料与电解质之间形成的SEI膜(SolidElectrolyte Interface，固体电解质界面膜)逐渐增厚。为了克服硅基负极材料比容量衰减的 问题，有些资料中提出了在硅基负极材料表面包覆碳层的方法，以增强电子的 传输，提高电池的电化学性能。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：包 覆碳层之后的硅基负极材料与集流体之间的连接性能仍然较差，随着脱嵌锂过 程产生的剧烈的体积变化，硅基负极材料仍然会从集流体上脱落，并且使SEI 膜不断增厚。同时，包覆碳层之后的硅基材料，由于没有和集流体之间直接接 触，还导致了结电阻的形成。影响锂离子电池的性能。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种与集流体连接性能好、电子传 输能力强的硅基负极材料及其制备方法、应用。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种硅基负极材料的制备方法，所述制备方 法包括以下步骤：

步骤a，在硅纳米颗粒的表面包覆金属纳米颗粒，得到硅/金属复合颗粒；

步骤b，将硅/金属复合颗粒分散在去离子水中得到硅/金属复合颗粒分散液， 再向所述硅/金属复合颗粒分散液中加入第一氧化石墨烯悬浮液并混合均匀；所 述硅/金属复合颗粒分散液的质量体积浓度与所述第一氧化石墨烯悬浮液的质量 体积浓度的比为20:1～10:1；

步骤c，将步骤b得到的硅/金属复合颗粒分散液与第一氧化石墨烯悬浮液 的混合液加入双喷嘴纺丝机的核心通道中，将第二氧化石墨烯悬浮液加入所述 双喷嘴纺丝机的壳通道中，将所述混合液和所述第二氧化石墨烯悬浮液分别以 5～15ml/h和50～70ml/h的速度注入到凝固溶液中，凝固后得到以硅/金属复合颗 粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维；所述硅/金属复合颗粒分散液的质量体积 浓度与所述第二氧化石墨烯悬浮液的质量体积浓度的比为20:1～10:1；

步骤d，对步骤c所得纤维进行洗涤、抽滤以及干燥后得到所述硅基负极材 料。

进一步地，步骤a中，所述硅纳米颗粒的粒径为10～100nm。

进一步地，所述金属纳米颗粒为银纳米颗粒或者铜纳米颗粒。

进一步地，步骤a中，采用液相沉积法在所述硅纳米颗粒的表面包覆所述 金属纳米颗粒。

进一步地，当所述金属纳米颗粒为银纳米颗粒时，步骤a具体包括：将硅 纳米颗粒分散在乙醇中得到硅纳米颗粒分散液；向所述硅纳米颗粒分散液中加 入硝酸银和正丁胺，在搅拌条件下进行反应，对所得产物进行洗涤、抽滤以及 干燥后即得所述硅/金属复合颗粒；所述硅纳米颗粒和所述硝酸银摩尔比为 1:1～2:1。

进一步地，将所述硝酸银和正丁胺加入所述硅纳米颗粒分散液中后，搅拌 10～20min进行反应。

进一步地，步骤d中，在对步骤c所得纤维进行洗涤之前先将所述纤维在 质量浓度为0.4％～0.6％的醋酸溶液中浸泡2～4h。

进一步地，所述第一氧化石墨烯悬浮液和第二氧化石墨烯悬浮液的制备方 法为：以石墨粉为原料，采用改良的Hummer’s方法制备氧化石墨烯，将制备得 到的氧化石墨烯分散在去离子水中并在超声作用下分散均匀即得所述第一氧化 石墨烯悬浮液和第二氧化石墨烯悬浮液。

第二方面，本发明实施例提供一种本发明第一方面所述的制备方法制备得 到的硅基负极材料。

第三方面，本发明实施例提供一种本发明第二方面所述的硅基负极材料在 锂离子电池中的应用。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明实施例提供的制备方法中利用双喷嘴纺丝机制备以硅/金属复合颗粒 为核心、以氧化石墨为外壳的硅基负极负极材料。硅/金属复合颗粒核心中，硅 纳米颗粒和金属纳米颗粒紧密接触，增强了硅基负极材料的导电性；氧化石墨 不仅具有良好的导电性，而且其分子结构中还含有含氧官能团，能够与粘接剂 和集流体牢固结合，防止在充放电过程中由于硅基材料剧烈的体积变化引起的 从集流体上脱落的问题，而且氧化石墨还具有良好的阻隔性，从而在一定程度 上限制SEI膜的增厚。综上，采用本发明实施例的制备方法制备得到的硅基负 极材料能够与集流体紧密接触，解决了因硅基材料本身在充放电过程中剧烈的 体积变化而导致的与集流体脱落的问题，并且限制了硅基材料与电解质之间SEI 膜的增厚，还具有良好的导电性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的硅基负极材料的结构示意图。

图中附图标记分别表示：

1-硅纳米颗粒，2-金属纳米颗粒，3-氧化石墨。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均 具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

第一方面，本发明实施例提供一种硅基负极材料的制备方法，该制备方法 包括以下步骤：

步骤1，在硅纳米颗粒的表面包覆金属纳米颗粒，得到硅/金属复合颗粒；

步骤2，将硅/金属复合颗粒分散在去离子水中得到硅/金属复合颗粒分散液， 再向硅/金属复合颗粒分散液中加入第一氧化石墨烯悬浮液并混合均匀；硅/金属 复合颗粒分散液的质量体积浓度与第一氧化石墨烯悬浮液的质量体积浓度的比 为20:1～10:1；

步骤3，将步骤2得到的硅/金属复合颗粒分散液与第一氧化石墨烯悬浮液 的混合液加入双喷嘴纺丝机的核心通道中，将第二氧化石墨烯悬浮液加入双喷 嘴纺丝机的壳通道中，将混合液和第二氧化石墨烯悬浮液分别以5～15ml/h和 50～70ml/h的速度注入到凝固溶液中，凝固后得到以硅/金属复合颗粒为核心、以 氧化石墨为外壳的纤维；硅/金属复合颗粒分散液的质量体积浓度与第二氧化石 墨烯悬浮液的质量体积浓度的比为20:1～10:1；

步骤4，对步骤3所得纤维进行洗涤、抽滤以及干燥后得到硅基负极材料。

本发明实施例提供的制备方法中，通过双喷嘴纺丝机制备具有核壳结构的 纤维状硅基负极材料。其中，核壳结构的核心为硅/金属复合颗粒，外壳为氧化 石墨。首先通过在硅纳米颗粒表面包覆金属纳米颗粒制备硅/金属复合颗粒核心， 然后将硅/金属复合颗粒分散在去离子水中，并向硅/金属复合颗粒分散液中加入 少量第一氧化石墨烯悬浮液；然后向双喷嘴纺丝机的核心通道中加入上述硅/金 属复合颗粒分散液与第一氧化石墨烯悬浮液的混合液，向双喷嘴纺丝机的壳通 道中加入第二氧化石墨烯悬浮液，将上述两种液体注入到凝固溶液中凝固后得 到硅基负极材料。上述硅/金属复合颗粒核心中，硅纳米颗粒和金属纳米颗粒紧 密接触，增强了硅基负极材料的导电性；氧化石墨不仅具有良好的导电性，而 且其分子结构中还含有含氧官能团，能够与粘接剂和集流体牢固结合，防止在 充放电过程中由于硅基材料剧烈的体积变化引起的从集流体上脱落的问题，而 且氧化石墨还具有良好的阻隔性，能够在一定程度上限制SEI膜的增厚。综上， 本发明实施例制备得到的硅基负极材料能够与集流体紧密接触，解决了因硅基 材料本身在充放电过程中剧烈的体积变化而导致的与集流体脱落的问题，并且 限制了硅基材料与电解质之间SEI膜的增厚，还具有良好的导电性。

进一步地，上述的制备方法中，步骤1中，硅纳米颗粒的粒径没有严格的 限定，优选10～100nm，例如可以为20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、 80nm、90nm等。

进一步地，上述的制备方法中，金属纳米颗粒应当选择导电性好、性质稳 定、与硅和氧化石墨具有良好结合能力的金属，例如可以为银纳米颗粒或者铜 纳米颗粒，优选银纳米颗粒。

进一步地，上述的制备方法中，步骤1中，在硅纳米颗粒表面包覆金属纳 米颗粒的具体方法没有严格限定，本领域常用的包覆方法均可，例如气相沉积 或者液相沉积。从操作的简便性和包覆效果方面考虑，优选采用液相沉积法。 具体的液相沉积工艺需要根据不同的金属进行选择。当金属纳米颗粒为银纳米 颗粒时，可以采用以下的方法将纳米银颗粒包覆在硅纳米颗粒表面：

步骤11，将硅纳米颗粒分散在乙醇中得到硅纳米颗粒分散液；

步骤12，向硅纳米颗粒分散液中加入硝酸银和正丁胺，在搅拌条件下进行 反应，使Ag⁺还原成为Ag，对所得产物进行洗涤、抽滤以及干燥后即得硅/金属 复合颗粒；硅纳米颗粒和硝酸银摩尔比为1:1～2:1。

其中，步骤12中，为了使Ag⁺充分还原成为Ag，将硝酸银和正丁胺加入硅 纳米颗粒分散液中后，搅拌10～20min进行反应，例如可以为12min、14min、 15min、16min、18min等。硝酸银和硅纳米颗粒摩尔比会影响最终银纳米颗粒 在硅纳米颗粒表面沉积的厚度，银纳米颗粒沉积的厚度过大或者过小都会对最 终所得硅基负极材料的性能造成影响，硅纳米颗粒和硝酸银摩尔比可以为1:1.1、 1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9等。

进一步地，上述的制备方法中，步骤2中，向硅/金属复合颗粒分散液中加 入第一氧化石墨烯分散液是为了提高硅/金属复合颗粒间的导电性。因此，只需 添加少量的第一氧化石墨烯分散液即可。硅/金属复合颗粒分散液的质量体积浓 度与第一氧化石墨烯悬浮液的质量体积浓度的比为可以为18:1、16:1、15:1、14:1、 12:1等。

进一步地，上述的制备方法中，硅/金属复合颗粒分散液的浓度可以为 150mg/ml～250mg/ml，例如160mg/ml、180mg/ml、200mg/ml、220mg/ml、240 mg/ml等。第一氧化石墨烯悬浮液和第二氧化石墨烯悬浮液的浓度均可以为10 mg/ml～25mg/ml，例如可以为12mg/ml、14mg/ml、15mg/ml、16mg/ml、18 mg/ml、20mg/ml、22mg/ml、24mg/ml等，第一氧化石墨烯悬浮液和第二氧化 石墨烯悬浮液可以采用相同的浓度。

进一步地，上述的制备方法中，步骤3中，将硅/金属复合颗粒分散液与第 一氧化石墨烯悬浮液的混合液注入凝固溶液的速度可以为6ml/h、7ml/h、8ml/h、 9ml/h、10ml/h、11ml/h、12ml/h、13ml/h、14ml/h等；将第二氧化石墨烯悬浮液 注入凝固溶液的速度可以为52ml/h、54ml/h、55ml/h、56ml/h、58ml/h、60ml/h、 62ml/h、64ml/h、65ml/h、66ml/h、68ml/h等。

进一步地，上述的制备方法中，步骤4中，在对步骤3所得纤维进行洗涤 之前先将纤维在质量浓度为0.4％～0.6％的醋酸溶液中浸泡2～4h。其中醋酸溶液 的浓度可以为0.45％、0.5％、0.55％等，浸泡的时间可以为2.5h、3h、3.5h等。

进一步地，上述的制备方法中，所用的氧化石墨烯悬浮液(包括第一氧化 石墨烯悬浮液和第二氧化石墨烯悬浮液)可以采用以下方法制备得到：以石墨 粉为原料，采用改良的Hummer’s方法制备氧化石墨烯，将制备得到的氧化石墨 烯分散在去离子水中并在超声作用下分散均匀即得氧化石墨烯悬浮液。也可以 采用本领域其他常规方法制备氧化石墨烯或者直接购买市售产品。

第二方面，本发明实施例提供一种由上述制备方法制备得到的硅基负极材 料。参见图1，该硅基负极材料包括：硅纳米颗粒1、包覆在硅纳米颗粒表面的 金属纳米纳米颗粒2以及包覆在金属纳米颗粒表面的氧化石墨3。该硅基负极材 料整体的形貌核壳结构的纤维。其中，硅纳米颗粒1以及包覆在其表面的金属 纳米纳米颗粒2组成硅/金属复合颗粒核心，氧化石墨3为外壳。该硅基负极材 料中，硅纳米颗粒1和金属纳米颗粒2紧密接触，增强了硅基负极材料的导电 性；氧化石墨3不仅具有良好的导电性，而且其分子结构中还含有含氧官能团， 能够与粘接剂和集流体牢固结合，防止在充放电过程中由于硅基材料剧烈的体 积变化引起的从集流体上脱落的问题，而且氧化石墨3还具有良好的阻隔性， 能够在一定程度上限制SEI膜的增厚。综上，本发明实施例提供的硅基负极材 料能够与集流体紧密接触，解决了因硅基材料本身在充放电过程中剧烈的体积 变化而导致的与集流体脱落的问题，并且限制了硅基材料与电解质之间SEI膜 的增厚，还具有良好的导电性。

第三方面，本发明实施例提供一种上述的硅基负极材料在锂离子电池中的 应用。以该硅基负极材料作为负极活性物质，利用粘接剂(例如丁苯橡胶、海 藻酸盐等)将其与集流体(例如铜箔)粘接从而形成负极，与正极、隔膜以及 电解液等组装得到锂离子电池。由于本发明实施例提供的硅基负极材料能够与 集流体紧密接触，在充放电过程中不会发生从集流体脱落的问题，并且具有良 好的电子传输能力，因此，以该硅基负极材料作为负极活性物质的锂离子电池 具有较高的质量比容量以及较好的循环稳定性。

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

在以下实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造 商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得 的常规产品。

实施例1

本实施例提供一种硅基负极材料，该硅基负极材料采用以下制备方法制备 得到，具体制备方法如下：

步骤1，向20ml乙醇中加入0.25g粒径为50nm的硅粉，在50℃条件下超 声分散均匀得到硅纳米颗粒分散液。

步骤2，向步骤1所得硅纳米颗粒分散液中加入5mmol的硝酸银和5mmol 的正丁胺，在磁力搅拌下反应10min。

步骤3，用大量乙醇对步骤2所得反应产物进行洗涤，将未反应的硝酸银除 去，然后抽虑并在80℃的真空烘箱中干燥12h得到硅/银复合颗粒。

步骤4，采用改良的Hummer’s方法，以石墨粉为原料制备氧化石墨烯，将 制备得到的氧化石墨烯分散在去离子水中，在超声作用下形成棕色的氧化石墨 烯悬浮液。

步骤5，将步骤3所得硅/银复合颗粒按照200mg/ml的浓度分散在去离子水 中，得到硅/银复合颗粒分散液，然后向硅/银复合颗粒分散液中加入浓度为 20mg/ml的氧化石墨悬浮液并混合均匀。

步骤6，将步骤5所得混合液加入到双喷嘴纺丝机的核心通道中，将浓度为 20mg/ml的氧化石墨烯悬浮液加入双喷嘴纺丝机的壳通道中，上述两种溶液分别 以10mL/h和60mL/h的速度注入到含有壳聚糖的凝固溶液中，在凝固浴中浸泡 30min得到以硅/银复合颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维。

步骤7，将步骤6所得纤维在质量浓度为0.5％的醋酸溶液中浸泡3h，然后 用去离子水洗涤3h，以充分除去凝固溶液，再进行真空抽滤以及干燥后得到本 实施例的硅基负极材料。

实施例2

本实施例提供一种硅基负极材料，该硅基负极材料采用以下制备方法制备 得到，具体制备方法如下：

步骤1，向20ml乙醇中加入0.20g粒径为30nm的硅粉，在50℃条件下超 声分散均匀得到硅纳米颗粒分散液。

步骤2，向步骤1所得硅纳米颗粒分散液中加入5mmol的硝酸银和5mmol 的正丁胺，在磁力搅拌下反应10min。

步骤3，用大量乙醇对步骤2所得反应产物进行洗涤，将未反应的硝酸银除 去，然后抽虑并在80℃的真空烘箱中干燥12h得到硅/银复合颗粒。

步骤4，采用改良的Hummer’s方法，以石墨粉为原料制备氧化石墨烯，将 制备得到的氧化石墨烯分散在去离子水中，在超声作用下形成棕色的氧化石墨 烯悬浮液。

步骤5，将步骤3所得硅/银复合颗粒按照200mg/ml的浓度分散在去离子水 中，得到硅/银复合颗粒分散液，然后向硅/银复合颗粒分散液中加入浓度为 10mg/ml的氧化石墨悬浮液并混合均匀。

步骤6，将步骤5所得混合液加入到双喷嘴纺丝机的核心通道中，将浓度为 10mg/ml的氧化石墨烯悬浮液加入双喷嘴纺丝机的壳通道中，上述两种溶液分别 以5mL/h和50mL/h的速度注入到含有壳聚糖的凝固溶液中，在凝固浴中浸泡 30min得到以硅/银复合颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维。

步骤7，将步骤6所得纤维在质量浓度为0.5％的醋酸溶液中浸泡3h，然后 用去离子水洗涤3h，以充分除去凝固溶液，再进行真空抽滤以及干燥后得到本 实施例的硅基负极材料。

实施例3

本实施例提供一种硅基负极材料，该硅基负极材料采用以下制备方法制备 得到，具体制备方法如下：

步骤1，向20ml乙醇中加入0.30g粒径为60nm的硅粉，在50℃条件下超 声分散均匀得到硅纳米颗粒分散液。

步骤2，向步骤1所得硅纳米颗粒分散液中加入5mmol的硝酸银和5mmol 的正丁胺，在磁力搅拌下反应10min。

步骤3，用大量乙醇对步骤2所得反应产物进行洗涤，将未反应的硝酸银除 去，然后抽虑并在80℃的真空烘箱中干燥12h得到硅/银复合颗粒。

步骤4，采用改良的Hummer’s方法，以石墨粉为原料制备氧化石墨烯，将 制备得到的氧化石墨烯分散在去离子水中，在超声作用下形成棕色的氧化石墨 烯悬浮液。

步骤5，将步骤3所得硅/银复合颗粒按照200mg/ml的浓度分散在去离子水 中，得到硅/银复合颗粒分散液，然后向硅/银复合颗粒分散液中加入浓度为 15mg/ml的氧化石墨悬浮液并混合均匀。

步骤6，将步骤5所得混合液加入到双喷嘴纺丝机的核心通道中，将浓度为 15mg/ml的氧化石墨烯悬浮液加入双喷嘴纺丝机的壳通道中，上述两种溶液分别 以15mL/h和70mL/h的速度注入到含有壳聚糖的凝固溶液中，在凝固浴中浸泡 30min得到以硅/银复合颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维。

步骤7，将步骤6所得纤维在质量浓度为0.6％的醋酸溶液中浸泡3h，然后 用去离子水洗涤3h，以充分除去凝固溶液，再进行真空抽滤以及干燥后得到本 实施例的硅基负极材料。

实施例4

本实施例提供一种硅基负极材料，该硅基负极材料采用以下制备方法制备 得到，具体制备方法如下：

步骤1，向20ml乙醇中加入0.20g粒径为100nm的硅粉，在50℃条件下超 声分散均匀得到硅纳米颗粒分散液。

步骤2，向步骤1所得硅纳米颗粒分散液中加入5mmol的硝酸银和5mmol 的正丁胺，在磁力搅拌下反应10min。

步骤3，用大量乙醇对步骤2所得反应产物进行洗涤，将未反应的硝酸银除 去，然后抽虑并在80℃的真空烘箱中干燥12h得到硅/银复合颗粒。

步骤4，采用改良的Hummer’s方法，以石墨粉为原料制备氧化石墨烯，将 制备得到的氧化石墨烯分散在去离子水中，在超声作用下形成棕色的氧化石墨 烯悬浮液。

步骤5，将步骤3所得硅/银复合颗粒按照200mg/ml的浓度分散在去离子水 中，得到硅/银复合颗粒分散液，然后向硅/银复合颗粒分散液中加入浓度为 12mg/ml的氧化石墨悬浮液并混合均匀。

步骤6，将步骤5所得混合液加入到双喷嘴纺丝机的核心通道中，将浓度为 12mg/ml的氧化石墨烯悬浮液加入双喷嘴纺丝机的壳通道中，上述两种溶液分别 以12mL/h和65mL/h的速度注入到含有壳聚糖的凝固溶液中，在凝固浴中浸泡 30min得到以硅/银复合颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维。

步骤7，将步骤6所得纤维在质量浓度为0.4％的醋酸溶液中浸泡3h，然后 用去离子水洗涤3h，以充分除去凝固溶液，再进行真空抽滤以及干燥后得到本 实施例的硅基负极材料。

实施例5

本实施例提供一种硅基负极材料，该硅基负极材料采用以下制备方法制备 得到，具体制备方法如下：

步骤1，向20ml乙醇中加入0.25g粒径为10nm的硅粉，在50℃条件下超 声分散均匀得到硅纳米颗粒分散液。

步骤2，向步骤1所得硅纳米颗粒分散液中加入5mmol的硝酸银和5mmol 的正丁胺，在磁力搅拌下反应10min。

步骤3，用大量乙醇对步骤2所得反应产物进行洗涤，将未反应的硝酸银除 去，然后抽虑并在80℃的真空烘箱中干燥12h得到硅/银复合颗粒。

步骤4，采用改良的Hummer’s方法，以石墨粉为原料制备氧化石墨烯，将 制备得到的氧化石墨烯分散在去离子水中，在超声作用下形成棕色的氧化石墨 烯悬浮液。

步骤5，将步骤3所得硅/银复合颗粒按照200mg/ml的浓度分散在去离子水 中，得到硅/银复合颗粒分散液，然后向硅/银复合颗粒分散液中加入浓度为 18mg/ml的氧化石墨悬浮液并混合均匀。

步骤6，将步骤5所得混合液加入到双喷嘴纺丝机的核心通道中，将浓度为 18mg/ml的氧化石墨烯悬浮液加入双喷嘴纺丝机的壳通道中，上述两种溶液分别 以10mL/h和70mL/h的速度注入到含有壳聚糖的凝固溶液中，在凝固浴中浸泡 30min得到以硅/银复合颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的纤维。

步骤7，将步骤6所得纤维在质量浓度为0.5％的醋酸溶液中浸泡3h，然后 用去离子水洗涤3h，以充分除去凝固溶液，再进行真空抽滤以及干燥后得到本 实施例的硅基负极材料。

以上述实施例1～5中的硅基负极材料作为负极活性物质，与粘接剂混合均 匀后得到负极浆料，采用刮涂法将所得负极浆料涂覆在集流体上得到负极，然 后将所得负极和正极、隔膜以及电解液组装锂离子电池，对所得锂离子电池的 性能进行测试，结果显示，上述实施例1～5中的硅基负极材料作为负极活性物 质的锂离子电池具有较高的首次库伦效率以及循环稳定性。

综上，本发明实施例通过双喷嘴湿法纺丝法制备得到了一种以硅/金属复合 颗粒为核心、以氧化石墨为外壳的核壳结构的硅基负极材料。该硅基负极材料 能够与集流体紧密接触，解决了因硅基材料本身在充放电过程中剧烈的体积变 化而导致的与集流体脱落的问题，并且限制了硅基材料与电解质之间SEI膜的 增厚，还具有良好的导电性。以本发明实施例提供的硅基负极材料作为负极活 性物质的锂离子电池具有较高的质量比容量以及较好的循环稳定性。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用 以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。