一种锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池正极材料层状δ‑MnO2/rGO的制备方法，即先通过Hummers法制备得到氧化石墨烯（GO），用NaBH4作为还原剂还原GO得到还原氧化石墨烯（rGO），再以高锰酸钾、乙酸乙酯、rGO为原料，采用液相法合成，于80~85℃水浴加热，并保持搅拌12~16小时，将得到的沉淀用无水乙醇离心清洗数次，70℃烘干后即得到锂离子电池正极材料层状δ‑MnO2/rGO。本发明专利技术所制备的层状δ‑MnO2/rGO具有较大的比表面积，并且有良好的导电性，大大提升了锂离子电池的比容量性能和倍率性能。此外，该方法的生产工艺简单，生产成本低，适合作为锂离子电池正极材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO的制备方法，属电化学领域。
技术介绍
化石燃料短缺和环境问题使得先进储能技术得到密切关注，锂离子电池因为高能量密度和长循环寿命被认为是理想储能体系。而随着现如今分布式能源系统的大力发展，对储能技术的依赖也越来越大，因此，锂离子电池正极材料的开发至关重要。层状结构的δ-MnO2作为锂离子电池正极材料具有诸多优点，例如合成工艺简单，合成成本低廉，原料丰富，对环境友好无污染，比容量高，循环性能好等。但是目前仍需克服其低导电性的缺点，这一缺点将直接影响锂离子电池能否在大倍率下仍然保持高比容量。合成具有高比容量及高倍率性能的正极材料是获得性能优异的锂离子电池的关键。目前许多关于锂离子电池正极材料的研究表明，将层状δ-MnO2与高导电材料（如碳纳米管和多孔碳）相结合，可以制备出性能良好的锂离子电池正极材料，如文献（一）H.Xia,M.LaiandL.Lu,J.Mater.Chem.,20(2010)6896，（二）C.X.Guo,M.Wang,T.Chen,X.W.LouandC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极材料层状δ‑MnO2/rGO的制备方法，其特征在于，过程如下：先通过Hummers法制备得到氧化石墨烯GO，用NaBH4为还原剂还原GO得到还原氧化石墨烯rGO，再以高锰酸钾、乙酸乙酯、rGO为原料，采用液相合成法，于80~85℃水浴加热，并保持搅拌12~16小时，将得到的沉淀用无水乙醇离心清洗数次，70℃烘干后即得到锂离子电池正极材料层状δ‑MnO2/rGO。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO的制备方法，其特征在于，过程如下：先通过Hummers法制备得到氧化石墨烯GO，用NaBH4为还原剂还原GO得到还原氧化石墨烯rGO，再以高锰酸钾、乙酸乙酯、rGO为原料，采用液相合成法，于80~85℃水浴加热，并保持搅拌12~16小时，将得到的沉淀用无水乙醇离心清洗数次，70℃烘干后即得到锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料层状δ-MnO2/rGO的制备方法，其特征在于，具体包括如下制备步骤：步骤1：在0℃条件下，将2-4g石墨加入到45-50mL98wt.%的浓硫酸中，接着逐渐加入1-2gNaNO3；在冰水浴状态下，使混合物保持快速搅拌，并缓慢加入6-8gKMnO4，在加入KMnO4过程中温度始终控制在15℃以下；之后，将混合物在15℃以下搅拌30分钟，接着在35℃下搅拌，直至生成棕色沉淀；用230-250mL去离子水稀释混合物，最后缓慢滴加10-12mL30wt.%的H2O2至混合物中；用5wt.%的稀盐酸和去离子水反复清洗产物，直至pH值为7；用冷冻干燥法在-24℃下冷冻干燥12小时得到GO粉末；步骤2：取0.2-0.4g步骤1中制备的GO粉末，加入到100mL去离子水中超声分散，用0.1mol/L的NaBH4溶液作为还原剂，于80℃下反应24小时，将产物离心清洗多次，烘干后得到rGO粉末；步骤3：用液相法，将350-400mL0.02mol/LKMnO4溶液、80-120mL乙酸乙酯、0.15-0.18g步骤2中制备的rGO加入到圆底烧瓶，在80~8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曈，周宇昊，谢玉荣，王世朋，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33