一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料应用于锂离子电池负极材料的方法。本发明专利技术是以聚合物为碳源，镍盐为催化剂，通过与造孔剂充分混合后在管式炉中进行煅烧，产物通过水洗除去剩余的造孔剂等杂质后，抽滤干燥，得到纳米镍金属颗粒/立体结构石墨烯复合材料，该材料经过水热反应以及后续的热处理制备得到氧化镍/立体结构石墨烯复合材料。本发明专利技术制备的氧化镍/立体结构石墨烯复合材料大大提高了材料的导电性和结构稳定性；具有良好的倍率性能和循环稳定性。本发明专利技术制备的氧化镍/立体结构石墨烯复合材料比表面大，产率高，工艺简单，易于实现工业大规模生产，是很好的锂离子电池负极材料。

A preparation method of nickel oxide / stereographene composite

The invention belongs to the field of lithium ion battery technology, and specifically relates to a nickel oxide / solid structure graphene composite material applied to the anode material of lithium ion battery. The present invention is a polymer as carbon source, nickel salt as catalyst, and the pore forming agent after mixing in a tube furnace for calcination, product removal pore forming residual impurities by washing, filtration, drying, nano nickel metal particle / three-dimensional structure of graphene composite material, the material after hot water the reaction and heat treatment for subsequent preparation of nickel oxide / graphene composite structure. The nickel oxide / solid structure graphene composite material prepared by the invention greatly improves the electrical conductivity and structural stability of the material, and has good rate performance and cyclic stability. The nickel oxide / solid structure graphene composite material prepared by the invention has the advantages of large surface area, high yield, simple process, and easy implementation for large-scale industrial production, and is a good anode material for lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料应用于锂离子电池负极材料的方法。
技术介绍
随着化石燃料消耗的不断增加，带来了一些不可避免的问题，例如环境污染，能源短缺，温室效应等。因此，发展新能源和有效的储能装置技术迫在眉睫。锂离子电池被认为是最有前景的储能系统之一，由于它具有转化效率高，能量密度高，安全等优点而被广泛应用于家用电器及便携式电子设备。目前，商业上主要采用石墨作为锂离子电池负极材料，因为石墨具有成本低，性能稳定，库伦效率高等特点。然而，石墨的理论容量只有372mAh/g而且倍率性能差。因此，为了满足当今社会不断发展的需求，我们迫切需要发展新型高性能负极材料。氧化镍比石墨具有更高的理论容量(718mAh/g)和体积能量密度，但是氧化镍导电性差，且在充放电过程中易团聚，体积膨胀严重。因此其作为锂离子电池负极材料的倍率和循环稳定性差，限制了其进一步应用。为了解决这些问题，我们通常找一种导电性高，比表面大的材料作为氧化镍的载体。石墨烯作为一种新型材料具有高导电率，高机械强度，高比表面等性能优点，因此是氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将具有离子交换能力的聚合物进行预处理，洗涤、干燥；(2)将预处理后的聚合物加入到0.1‑2.0mol/L的镍盐溶液中，磁力搅拌0.1‑12h后抽滤，除去滤液；(3)将步骤(2)中交换有镍离子的聚合物按质量比1:1‑5加入一定量的造孔剂，然后加入一定量的去离子水使造孔剂恰好溶解，搅拌混合均匀，烘干；(4)将步骤(3)中所得物质在保护气氛下以1‑10℃/min的升温速率，升温到400‑1000℃，恒温1‑5h；(5)将步骤(4)中加热处理后所得物质用去离子水清洗若干次，除去多余的杂质；抽滤、烘干，即得到纳...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将具有离子交换能力的聚合物进行预处理，洗涤、干燥；(2)将预处理后的聚合物加入到0.1-2.0mol/L的镍盐溶液中，磁力搅拌0.1-12h后抽滤，除去滤液；(3)将步骤(2)中交换有镍离子的聚合物按质量比1:1-5加入一定量的造孔剂，然后加入一定量的去离子水使造孔剂恰好溶解，搅拌混合均匀，烘干；(4)将步骤(3)中所得物质在保护气氛下以1-10℃/min的升温速率，升温到400-1000℃，恒温1-5h；(5)将步骤(4)中加热处理后所得物质用去离子水清洗若干次，除去多余的杂质；抽滤、烘干，即得到纳米镍金属颗粒/三维石墨烯复合材料；(6)将步骤(5)中制备得到的纳米镍金属颗粒/三维石墨烯复合材料与一定浓度的镍盐和硫酸盐溶液混合均匀后转移到反应釜中，加热反应一段时间，得到羟基硫酸镍/三维石墨烯前驱体；(7)将步骤(6)中制备得到的羟基硫酸镍/三维石墨烯前驱体放入管式炉中，通入氮气气体，设置加热温度为200-1000℃，恒温1-10h，控制升温速率为1-10℃/min，保护气体流速为0.1-1sccm/min，自然冷却后，得到氧化镍/三维石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的预处理为热处理、酸处理和碱处理中的一种或几种混合处理方式。3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈培康，史外鹏，张颖朦，乔斯凯，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45