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专利号: 2016107632571
申请人: 安徽师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-03-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法,步骤包括:

A、水热工序:将氧化石墨分散在水中超声制得氧化石墨烯溶液,向溶液中加入硫酸,再超声分散均匀制得混合液,然后将混合液转移至反应釜中在160~260℃下反应18~30小时,取出洗涤,得到三维柱状还原氧化石墨烯;

B、复合工序:将沉淀剂加入铁盐水溶液中制得浸泡液,然后将三维柱状还原氧化石墨烯在3~60℃的浸泡液中浸泡1天以上;最后将浸泡液和三维柱状还原氧化石墨烯转移至水热反应釜中,在160~260℃下反应18~48小时,经洗涤和干燥后,得到前驱物;

C、焙烧工序:将复合工序中所得到的前驱物在250~550℃下焙烧0.5~6小时,自然冷却至室温,制得三氧化二铁/石墨烯复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液转移至反应釜中反应条件为在190~220℃下反应20~24小时;

所述步骤B中三维柱状还原氧化石墨烯在10~30℃下浸泡1~3天;浸泡液和三维柱状还原氧化石墨烯转移至水热反应釜中,在180~220℃下反应20~28小时;

所述步骤C中前驱物在300~450℃下焙烧1~3小时。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液中氧化石墨烯的浓度为0.75~1.5g/L。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液中氧化石墨烯的浓度为1.0~1.25g/L。

5.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液中硫酸的浓度为

0.8~1.7mol/L。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液中硫酸的浓度为1.2~1.4mol/L。

7.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中铁盐选自三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵和二氯化铁中的一种或几种,铁盐在浸泡液中的浓度为0.1~

0.8mol/L。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中铁盐为三氯化铁,铁盐在浸泡液中的浓度为0.15~0.40mol/L。

9.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中沉淀剂选自尿素、六亚甲基四胺中的一种或两种,沉淀剂在浸泡液中的浓度为1.0~5.0mol/L。

10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中沉淀剂为尿素,沉淀剂在浸泡液中的浓度2.5~3.5mol/L。

11.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中三维柱状还原氧化石墨烯在溶液中的浓度为0.1~4.0mg/mL。

12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中三维柱状还原氧化石墨烯在溶液中的浓度为0.6~1.2mg/mL。

13.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中干燥为真空干燥,真空干燥温度30~80℃,干燥时间4~24小时。

14.如权利要求13所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中真空干燥温度为40~70℃,干燥时间8~16小时。

15.一种锂离子电池负极,由权利要求1或2所述的制备方法制备的三氧化二铁/石墨烯复合材料制成。

16.一种锂离子电池,由包括由权利要求1或2所述的制备方法制备的三氧化二铁/石墨烯复合材料制成的锂离子电池负极制成。