具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料制造技术

本发明专利技术属于电池材料领域，具体公开了一种具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料。将氧化石墨烯在管式炉中，惰性气体保护下进行热处理，获得结构稳定、孔洞均匀的氧化石墨烯，再配成氧化石墨烯分散液；将等摩尔比的硝酸盐、氯化物与四氯化锡溶解于去离子水中并搅拌均匀，向其中滴加氧化石墨烯分散液，再加入沉淀剂；经超声、磁力搅拌后，进行水热反应，使高熵氧化物前驱体发生晶化，并原位填充在氧化石墨烯孔洞中；反应结束后自然冷却到室温，经离心、清洗、真空干燥后得到具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料。该材料的高熵稳定效应和自支撑框架结构可以有效缓解体积膨胀，提高材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料领域，具体涉及一种具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料。

技术介绍

1、近年来，新能源领域的飞速发展对锂离子电池循环稳定性、充放电效率和安全性提出了更高的要求，为此，研究者们针对新型锂电电极材料展开了大量研究。有少数文献和专利报道使用高熵氧化物作为负极活性材料，利用高熵协同效应提高电池循环稳定性。专利cn 113871608a通过高温固相法制备高熵化合物并首次用于锂离子电池领域。单相高熵氧化物的形成要求五种以上的阳离子在反应过程中保持等化学计量比，且同时占据a位。而受到离子半径、价态、溶度积常数等因素的影响，目前，绝大多数高熵氧化物的制备以固相反应法为主，仅有极少的组分可以通过液相化学反应获得单相的高熵结构。专利cn115744970利用水热法制备的高熵焦绿石氧化物锂电负极材料可以一定程度上缓解体积膨胀，但电极材料充放电稳定性差，倍率差，充放电循环效率低。

2、与高活性的碳材料复合是缓解负极材料的体积膨胀、提高循环效率的重要手段，常用的碳材料包括葡萄糖、石墨烯和硅碳等。葡萄糖对基质材料进行包覆可以有效缓解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料，其特征在于，所述的负极复合材料是氧化石墨烯和高熵氧化物的原位填充复合材料，其中，高熵氧化物的化学式为(Y0.2La0.2Ce0.2Nd0.2M0.2)2Sn2O7，其中，M＝Ca、Zn、Sr或Mg。

2.一种根据权利要求1所述的具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氧化石墨烯粉末的热处理温度为700℃-800℃，升温速率为2...

【技术特征摘要】

1.一种具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料，其特征在于，所述的负极复合材料是氧化石墨烯和高熵氧化物的原位填充复合材料，其中，高熵氧化物的化学式为(y0.2la0.2ce0.2nd0.2m0.2)2sn2o7，其中，m＝ca、zn、sr或mg。

2.一种根据权利要求1所述的具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氧化石墨烯粉末的热处理温度为700℃-800℃，升温速率为2℃/min，保温5h；氧化石墨烯分散液的浓度为2.5mg/ml。

4.根据权利要求2所述的具有框架结构的自支撑氧化石墨烯/高熵氧化物负极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，沉淀剂溶液浓度为0.25mol/l，沉淀剂为氨水或n...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智慧，谈一鸣，任玉荣，邱建华，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：