一种石墨烯包覆纳米锗复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯包覆纳米纯锗复合材料的制备方法，将锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；或者先将锗粉进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨，然后将球磨后的锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨混合后采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨。通过以上工艺步骤制备出的复合材料结构为纳米的锗颗粒被单层或多层石墨烯网络所均匀包覆；由于锗的高容量、优秀的锂离子扩散速率和石墨烯的高强度、高比表面积、高导电性等，该复合结构材料作为锂离子电池负极材料表现出高容量、高倍率及优异的循环性能。本发明专利技术工艺简单，耗能少，产量高，且对环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯包覆纳米锗复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池负极材料及其他需要石墨烯包覆结构的纳米功能材料，具体指石墨烯包覆纳米锗复合材料及其一步制备方法和应用，属于新能源及纳米功能材料

技术介绍
石墨烯作为单层或薄层石墨，具有超大的比表面积，超高的比强度，优秀的导电性等出众的性能，使其在锂离子电池、、太阳能、超级电容器、半导体、纳米电子器件、高强度材料及新型减噪散热等领域都有极大的应用空间。但其制备及合成工艺大都处于实验室阶段或极小批量生产，大规模生产石墨烯或其复合材料的工艺急需改进。锂离子电池具有高电压、高容量、循环寿命长、安全性能好及对环境友好等显著优点，使其在便携电子设备、电动汽车、国防航天等领域的应用前景广阔。但由于目前商业化的锂离子电池负极材料石墨的理论容量低（372mAhg-1），限制了锂离子电池容量的提高。为满足不断增长的民用、工业或国防等对高容量优良循环稳定性锂离子电池的需求。研究人员在不断探索其他高容量的碳替代材料。在众多已经研究的非碳负极材料体系中，金属Ge体系容量高、锂离子扩散系数大、导电性好，能够满足目前对于高容量、高倍率、环境友好的锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯包覆纳米纯锗复合材料的制备方法，其特征在于，将锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；或者先将锗粉进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨，然后将球磨后的锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨混合后采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯包覆纳米纯锗复合材料的制备方法，其特征在于，将锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；或者先将锗粉进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨，然后将球磨后的锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨混合后采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；所述球磨中采用的放电气体介质均为氩气；所述介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨的方法如下：(1)安装好球磨罐的前盖板和电极棒，将前盖板和电极棒内的铁芯分别与等离子体电源的正负两级相连，其中，电极棒内的铁芯接等离子体电源的正极，前盖板接等离子体电源的负极；(2)在球磨罐中装入磨球和配比好的原始粉末；(3)通过真空阀对球磨罐抽真空，然后充入放电气体介质Ar气，使球磨罐内的压力值达到0.10～0.12MPa；(4)接通等离子体电源，设置等离子体电源电压为15KV，电流为1.5A，放电频率60KHz，启动驱动电机带动激振块，使机架及固定在机架上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳柳章，郭丽娜，胡仁宗，刘辉，曾美琴，杨黎春，朱敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：