氮掺杂石墨烯片及其制备方法、负极材料和锂离子电池技术

技术编号:40072690 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-17 00:25
本发明专利技术公开了一种氮掺杂石墨烯片及其制备方法、负极材料和锂离子电池,氮掺杂石墨烯片,其特征在于,所述氮掺杂石墨烯片中的石墨化氮的质量占所述氮掺杂石墨烯片的质量的百分比为0.04wt.%~0.3wt.%,所述氮掺杂石墨烯片的平均层数为2层~50层。本发明专利技术的氮掺杂石墨烯片中的石墨化氮含量在0.3wt.%以下,能够显著降低石墨化氮含量,以及提高吡啶氮和吡咯氮的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,更具体地,涉及一种氮掺杂石墨烯片及其制备方法、负极材料和锂离子电池


技术介绍

1、石墨烯作为一种新型的碳纳米材料,具有超高的比表面积、优异的机械性能(杨氏模量≈1.0tpa,抗断强度≈130gpa)以及出色的电化学和光学性能。从2004年石墨烯被发现为止,其已被应用于各个领域,包括碱金属(锂、钠、钾等)离子电池负极材料、导电添加剂、燃料电池催化剂、超级电容器电极材料、太阳能电池、生物杀菌、水解制氢催化剂、防腐以及机械强度增强等领域。对于石墨烯,其层数越少,比表面积越大,活性越高,导电性越好,导热性能更优异,储锂/钠/钾容量更高,因此少层石墨烯相比于多层石墨烯有着更大的应用潜力和空间。

2、随后,研究者发现在石墨烯中掺杂其他元素可以有效的调节其电子结构分布、缺陷位和原子排布,从而改变其物理和化学特性,进而拓展其研究应用领域。在对石墨烯进行掺杂时,常用的杂原子包括硫、磷、氮、氟、硼等。在所有的杂原子中,氮原子的尺寸和碳原子最为相近,因此二者的相容性更好,有利于氮掺杂石墨烯的稳定存在。正是由于氮原子的引入,与氮原子相邻的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮掺杂石墨烯片,其特征在于,所述氮掺杂石墨烯片中的石墨化氮的质量占所述氮掺杂石墨烯片的质量的百分比为0.04wt.%~0.3wt.%,且所述氮掺杂石墨烯片的平均层数为2层~50层。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂石墨烯片,其特征在于,其满足以下特征a~e中的至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的氮掺杂石墨烯片,其特征在于,其满足以下特征a~b中的至少一种:

4.一种氮掺杂石墨烯片的制备方法,其特征在于,包括以下过程:

5.根据权利要求4所述的氮掺杂石墨烯片的制备方法,其特征在于,其满足以下特征a~i中的至少一种

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【技术特征摘要】

1.一种氮掺杂石墨烯片,其特征在于,所述氮掺杂石墨烯片中的石墨化氮的质量占所述氮掺杂石墨烯片的质量的百分比为0.04wt.%~0.3wt.%,且所述氮掺杂石墨烯片的平均层数为2层~50层。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂石墨烯片,其特征在于,其满足以下特征a~e中的至少一种:

3.根据权利要求1或2所述的氮掺杂石墨烯片,其特征在于,其满足以下特征a~b中的至少一种:

4.一种氮掺杂石墨烯片的制备方法,其特征在于,包括以下过程:

5.根据权利要求4所述的氮掺杂石墨烯片的制备方法,其特征在于,其满足以下特征a~i中的至少一种:

【专利技术属性】
技术研发人员:周豪杰赵欣李子坤黄友元任建国贺雪琴
申请(专利权)人:深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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