一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法，属于储能材料技术领域。本发明专利技术在制备产品时，先准备原料，再将氧化石墨烯、无水乙醇和硅酸酯混合后超声分散，得分散液；随后将铁盐溶液滴加至分散液中，搅拌水解，得水解液，在此基础上，将水解液喷雾干燥，得前驱体，再将前驱体于氢气气氛中，加热至800～1000℃，保温后，再通入有机烷烃气体，于温度为1000～1200℃条件下，高温反应，得还原石墨烯，随后将还原石墨烯用氢氟酸超声清洗后，水洗，干燥，即得高能量密度石墨烯电池负极材料。本发明专利技术所得产品石墨烯片层结构层间距较宽，比表面积大，不易发生团聚，作为电极材料，能量密度大，循环稳定性好。

A preparation method of high energy density graphene anode material

【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法
本专利技术涉及储能材料
，具体是一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为最先进的可充放电储能装置，广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统等领域。然而，目前商业化锂离子电池的能量密度和使用寿命还不能满足其快速发展的应用需要。而负极材料的容量和工作电压是影响电池能量密度的重要因素，目前商用的负极材料为石墨，其来源丰富、价格便宜、能提供低而平稳的工作电压，但其比容量较小，因此，需要开发新型负极材料以满足锂离子电池高比能量和高比功率的需求。石墨烯是一种具有原子级蜂窝晶格结构的新型二维碳材料，具有电导率高，比表面积大，机械稳定性和化学稳定性优异的特点，是目前电化学储能装置研究中备受关注的电极材料之一，在锂离子电池和超级电容器领域具有巨大的应用前景。纯石墨烯材料容易发生团聚，丧失了其因高比表面积而具有的高储锂优势，故首次循环昆仑效率低、电压滞后以及循环稳定性较差，不能替代商用的石墨直接用作锂离子电池负极材料，因此，如何解决石墨烯制备负极材料时的团聚问题，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：/n(1)准备原料：按重量份数计，依次取10～30份氧化石墨烯，80～120份无水乙醇，1～5份硅酸酯，1～10份铁盐溶液；/n(2)超声分散：将氧化石墨烯、无水乙醇和硅酸酯混合后超声分散，得分散液；/n(3)水解：将铁盐溶液滴加至分散液中，搅拌水解，得水解液；/n(4)前驱体：将水解液喷雾干燥，得前驱体；/n(5)还原：将前驱体于氢气气氛中，加热至800～1000℃，保温后，再通入有机烷烃气体，于温度为1000～1500℃条件下，高温反应，得还原石墨烯；/n(6)纯化：将还原石墨烯用氢氟酸超声清洗后，水洗，干燥，即...

【技术特征摘要】
1.一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：
(1)准备原料：按重量份数计，依次取10～30份氧化石墨烯，80～120份无水乙醇，1～5份硅酸酯，1～10份铁盐溶液；
(2)超声分散：将氧化石墨烯、无水乙醇和硅酸酯混合后超声分散，得分散液；
(3)水解：将铁盐溶液滴加至分散液中，搅拌水解，得水解液；
(4)前驱体：将水解液喷雾干燥，得前驱体；
(5)还原：将前驱体于氢气气氛中，加热至800～1000℃，保温后，再通入有机烷烃气体，于温度为1000～1500℃条件下，高温反应，得还原石墨烯；
(6)纯化：将还原石墨烯用氢氟酸超声清洗后，水洗，干燥，即得高能量密度石墨烯电池负极材料。


2.根据权利要求1所述的一种高能量密度石墨烯电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述具体制备步骤包括：
(1)准备原料：将氧化石墨烯和水按质量比为1：10～1：20搅拌反应，再加入氧化石墨烯质量1～10％的聚苯乙烯磺酸钠，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得预处理氧化石墨烯，按重量份数计，依次取10～30份预处理氧化石墨烯，80～120份无水乙醇，1～5份硅酸酯，1～10份铁盐溶液；
(2)超声分散：将预处理氧化石墨烯、无水乙醇和硅酸酯混合后超声分散，得分散液；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈开兵，
申请(专利权)人：陈开兵，
类型：发明
国别省市：江苏;32