一种用于制备锂电池电极的复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备锂电池电极的复合材料，该复合材料的组分以质量百分比计为：铜95％、乙炔黑0.5％、聚偏氟乙烯0.5％、石墨烯/纳米银复合物4.0％；其中所述石墨烯/纳米银复合物是由各种浓度的粒径为10nm～30nm的纳米银颗粒均匀附着在厚度为0.8nm～1nm的石墨烯片层上形成的结构，其中的每片石墨烯片层表面有数量不等的孔洞，其上附着的纳米银颗粒以面心立方晶型的形式存在，且银纳米颗粒质量占4.0％组分量中的2.0～3.2％、石墨烯质量占4.0％组分量中的0.8～2.0％。本发明专利技术还公开了所述复合材料在制备锂电池的工作电极中的应用，该应用为高性能高容量的锂电池研发提供了基础和材料。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备锂电池电极的复合材料及其应用
本专利技术属于无机功能材料
，涉及一种用于制备锂电池电极的复合材料及其应用。
技术介绍
锂离子电池以其高能量、低自放电、快速充电以及优秀的循环性能已经作为电极而且得到了广泛的应用，并且被视为有光辉前景的绿色能源材料。石墨由于其良好的导电性和结晶性已经被广泛用于电极的正极材料。然而由于其低容量(372mAh·g-1)使其很难满足当今的需求。为了满足日益增长的能量需求，科研工作者对其做了大量的工作，Fe3O4、Fe2O3、SnO2、Co3O4、CuO、Mn3O4等由于其高理论比容量以及低廉和环境清洁等优势得到了很多重视。然而其自身存在的诸如电极极化和不可逆充放电循环等严重制约了其在锂离子电池中的应用。石墨烯和过渡金属的复合材料成为当今研究的热点，其原因在于石墨烯可以作为载体使过渡金属纳米颗粒附着在石墨烯片层上；石墨烯片层可以作为屏障阻止这些纳米颗粒的团聚；多孔的石墨烯可以为这些颗粒的吸附和脱吸附过程提供空间。基于上述理论，石墨烯本身现已作为锂离子存储的活性物质，因其纳米颗粒可以阻止石墨烯片层的团聚，从而提高了材料的整体性能。基于以上应用基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备锂电池电极的复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分以质量百分比计为：铜95％、乙炔黑0.5％、聚偏氟乙烯(PVDF)0.5％、石墨烯/纳米银复合物4.0％；其中所述石墨烯/纳米银复合物是由各种浓度的粒径为10nm～30nm的纳米银颗粒均匀附着在厚度为0.8nm～1nm的石墨烯片层上形成的结构，其中的每片石墨烯片层表面有数量不等的孔洞，其上附着的纳米银颗粒以面心立方晶型的形式存在，且银纳米颗粒质量占4.0％组分量中的2.0～3.2％、石墨烯质量占4.0％组分量中的0.8～2.0％。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备锂电池电极的复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分以质量百分比计为：铜95％、乙炔黑0.5％、聚偏氟乙烯(PVDF)0.5％、石墨烯/纳米银复合物4.0％；其中所述石墨烯/纳米银复合物是由各种浓度的粒径为10nm～30nm的纳米银颗粒均匀附着在厚度为0.8nm～1nm的石墨烯片层上形成的结构，其中的每片石墨烯片层表面有数量不等的孔洞，其上附着的纳米银颗粒以面心立方晶型的形式存在，且银纳米颗粒质量占4.0％组分量中的2.0～3.2％、石墨烯质量占4.0％组分量中的0.8～2.0％。2.根据权利要求1所述的用于制备锂电池电极的复合材料，其特征在于：所述石墨烯/纳米银复合物中银纳米颗粒质量占4.0％组分量中的3％、石墨烯质量占4.0％组分量中的1.0％。3.根据权利要求1或2所述的用于制备锂电池电极的复合材料，其特征在于，所述石墨烯/纳米银复合物的制备方法是：(1)配制浓度为1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，超声分散至均匀；(2)配制浓度为20mg/mL的硝酸银水溶液，并将其滴入到制成的氧化石墨烯水溶液中，使氧化石墨烯与硝酸银的质量比达到1︰0.1～4；(3)再向步骤(2)的混合溶液中加入柠檬酸钠水溶液，并使柠檬酸钠的含量为反应液体积量的1wt％～2wt％，超声分散至均匀；(4)将步骤(3)的反应溶液全部加入到三口烧瓶中，搅拌加热到100℃；向其中加入硼氢化钠的水溶液，使硼氢化钠的含量为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林军，王彦欣，唐建国，王瑶，李海东，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37