一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料及其制备方法和用途，属于锂离子电池材料技术领域，所述复合材料由石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片进行层层组装复合而成；所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为20～95％，氧化亚锡纳米片的重量分数为80～5％。本发明专利技术的目的是从廉价易得的石墨和氧化亚锡矿物中剥离制备石墨烯及SnO纳米片，并构建石墨烯和氧化亚锡纳米片间的二维协同作用，制备石墨烯/SnO二维纳米异质结复合材料；强化锂离子电池电极反应中电子离子传输通路并缓冲材料在充放电过程中的体积膨胀，获得一种高容量、长寿命的新型锂离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料及其制备方法和用途。
技术介绍
近年来，锂二次电池自以其优异的性能在移动电子设备、新能源汽车等多个领域取得广泛应用。随着能源与环境问题的日益严峻，新能源产业的发展对锂离子电池性能也提出了更高的要求：现有的电池材料及器件体系已无法满足日益增长的高容量、长寿命的需求。石墨是常用的商用锂电池负极材料，理论比容量仅为372mAh/g,研究能取代石墨作为锂离子电池负极的材料是近几年的研究热点(Nanoletters,2008,8(8),2277-2282)。石墨烯用作锂离子电池负极展现出了良好前景，虽然其理论比容量高但是其容量衰减严重等问题也限制了其发展(JournalofPowerSources,2013,240(10),66-79)。锡基负极材料有着良好的导电性，其用作锂离子电池负极材料时，其操作电位远高于锂的析出电位使大电流充放电过程中的锂沉积问题得到解决，且充放电过程中不存在溶剂共嵌入问题，对电解液的选择限制较小，而且其容量相对较高(Nanolette本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述复合材料由石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片进行层层组装复合而成；所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为20～95％，氧化亚锡纳米片的重量分数为80～5％。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述复合材料由石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片进行层层组装复合而成；所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为20～95％，氧化亚锡纳米片的重量分数为80～5％。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为25～67％，氧化亚锡纳米片的重量分数为75～33％。3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述石墨烯纳米片厚度为0.5～20nm，石墨烯纳米片径向尺寸为0.1～10μm；所述氧化亚锡纳米片厚度为0.484～5nm，氧化亚锡纳米片径向尺寸为500nm～5μm。4.根据权利要求3所述的一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述石墨烯纳米片厚度为1～5nm；石墨烯纳米片径向尺寸为1～5μm；所述氧化亚锡纳米片厚度为1～5nm，氧化亚锡纳米片径向尺寸为1～5μm。5.如权利要求1-4任意一项所述复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)采用石墨通过液相插层膨胀剥离法制备石墨烯纳米片；2)用液相剥离法制备氧化亚锡纳米片；3)制备石墨烯/氧化亚锡异质结复合材料，包括以下步骤：3-1)将石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片分散到去离子水中，分散浓度为1mg/ml；3-2)在室温下超声1～12小时；3-3)在冷冻干燥机中进行冷冻干燥，得到石墨烯/氧化亚锡异质结结构的复合材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：1-1)将浓硫酸与发烟硫酸在室温下搅拌混合，待冷却到室温后加入过硫酸铵搅拌5～15分钟；1-2)加入石墨粉进行反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慰，江品娴，李森，陈云贵，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51