石墨烯基纳米铁氧化物复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种石墨烯基纳米铁氧化物复合材料及其制备方法，该方法能够使石墨烯负载上粒径均匀、形貌、组分可控的铁氧化物纳米颗粒。首先采用超声法将氧化石墨均匀分散在去离子水中，得到氧化石墨烯溶液；继而向所得溶液中加入铁盐前驱体并混合均匀，调节溶液pH，使铁盐水解；再将混合液置于反应釜中水热反应；最后对所得产物进行清洗并冷冻干燥，得到石墨烯基铁氧化物纳米复合材料。本发明专利技术的优点在于原料普通易得，成本低廉，制备过程简单安全，环境友好；所制备的石墨烯基铁氧化物纳米复合材料具有很好的结构稳定性和单分散性，其用作锂离子电池电极材料时，充放电容量可达1000mAh/g以上，并且具有较好的倍率性能和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨烯基纳米铁氧化物复合材料，特别是一种石墨烯基纳米铁氧 化物复合材料及其制备方法，属于新型功能复合材料

技术介绍
石墨烯是一种新型二维碳纳米材料，由单层原子紧密堆积成二维蜂窝状结构。研 究表明，石墨烯具有大的比表面积、超强导电性、较好的化学稳定性和宽广的电化学稳定窗 口等一系列优异性能。近年来研究者发现，与石墨烯进行纳米复合化，可以显著提高材料的 硬度、电导率和电化学容量等性能。Wang H等人在JACS 2010 13978-13980上报道了采用 两步法液相反应制备Mn3O4-石墨烯复合材料，将其用作锂离子电池电极材料时，具有高达 900mA/g的储锂容量，并且表现出很好的倍率性能和循环性能。Yang S等人在AngewChem Int Ed 20108408-8411上报道了石墨烯封装氧化物纳米材料，具有接近理论容量的储锂容 量，同时也表现出很好的倍率性能和循环性能。铁氧化物(Fe203、Fe304和i^eO)是一类具有较多用途的功能材料，其中三氧化二铁 和四氧化三铁因其具有高理论储锂容量、低成本、无毒无污染等而被视为极具潜力的新一 代锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种石墨烯基铁氧化物纳米复合材料，其特征在于由以下步骤制备而得：（１）将氧化石墨加到水中超声分散，形成以单片层均匀分散的氧化石墨烯溶液；（２）保护气氛下，向所得氧化石墨烯溶液中加入铁盐溶液，并加入碱溶液，混合均匀；（３）将上述混合液转移至反应釜进行水热反应；（４）反应完毕，将所得到产物清洗，干燥后得到石墨烯基铁氧化物纳米复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田雷雷，庄全超，吴超，李佳，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：32