空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将模板剂和酞菁进行混合；S2：将步骤S1所得物料进行高温裂解，然后降温至室温；S3：将步骤S2所得物料加入醇溶剂和表面活性剂混合均匀，然后加入碳族元素源搅拌，再加入水进行水解反应，反应产物用有机溶剂洗涤后干燥，得到复合粉末；S4：将步骤S3所述复合粉末进行高温处理，然后洗涤、干燥，即得到空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料。所述复合材料能用于制备锂离子电池的多孔负极材料，在半电池中呈现了良好的电化学性能，可以有效的缓解了二氧化锡和氧化亚硅在充放电过程中的体积膨胀。充放电过程中的体积膨胀。充放电过程中的体积膨胀。

【技术实现步骤摘要】
空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料的制备方法及其产品和应用


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体是一种空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料的制备方法及其产品和应用。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的快速发展，下一代锂离子电池迫切需要安全、具有更高储能容量和功率输出的清洁储能系统。
[0003]IVA组中的锡和硅及其衍生物(如锡基合金、锡氧化物/硫化物、硅、氧化亚硅、硅碳材料等)，由于它们的高理论容量，例如SnO2的理论容量可达1494mAh/g，单质硅可以达到4200mAh/g，而氧化硅也有1965mAh/g，得到了许多关注。但是IVA的材料在循环过程中体积变化高达300％，活性材料容易团聚，从而导致容量快速衰减。
[0004]石墨烯比表面积大、电导率高和柔韧性好，通常被认为是SnO2理想的复合基质。然而，石墨烯(rGO)片层表面的SnO2颗粒在电化学循环过程中易发生团聚并脱落，使SnO2＠石墨烯复合材料的循环性能快速衰减。立方体石墨烯是一种稳定的结构，由于其有效的离子传输通道和相对稳定的框架，通常在电池等储能装置中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将模板剂和酞菁进行混合；S2：将步骤S1所得物料进行高温裂解，然后降温至室温；S3：将步骤S2所得物料加入醇溶剂和表面活性剂混合均匀，然后加入碳族元素源搅拌，再加入水进行水解反应，反应产物用有机溶剂洗涤后干燥，得到复合粉末；S4：将步骤S3所述复合粉末进行高温处理，然后洗涤、干燥，即得到空心石墨烯＠IVA族氧化物复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述模板剂包括氯化钠晶体、氯化钾晶体或氯化镁晶体中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，按重量份计，所述模板剂为5
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20份，所述钛菁为0.01
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2份。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的高温裂解的具体方法为：从室温以5℃/min的升温速率升温至300
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400℃，然后以2℃/min升温到600
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1200℃并保持0.5
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36h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，按重量份计，所述步骤所述S2所得物料为1
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2份，所述醇溶剂为150份，所述表面活性剂为0.1

【专利技术属性】
技术研发人员：周成华，张鸿鹄，罗朝东，张珍，高阳辉，张雪，郑海洪，曾成，蔡静，罗勇，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，
类型：发明
国别省市：