1.一种硫化钴/石墨烯纳米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:将钴盐、硫源、尿素溶于水和有机溶剂的混合溶剂中,配成混合溶液,然后将三维柱状还原氧化石墨烯投入上述溶液中,在3~60℃下浸泡1天以上;最后将混合溶液和三维柱状还原氧化石墨烯转移至水热反应釜中,在160~240℃下反应16~30小时,产物经洗涤和干燥后,得到硫化钴与石墨烯复合材料即硫化钴/石墨烯纳米复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液在反应釜中的反应条件在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混合溶液中10~30℃浸泡1~2天,混合溶液和三维柱状还原氧化石墨烯在水热反应釜中的反应条件为在180~210℃下反应19~24小时。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液里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中混合液里氧化石墨烯的浓度为1.0~1.25g/L。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合液里硫酸的浓度为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中混合液里硫酸的浓度为1.2~1.4mol/L。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中钴盐选自氯化钴、硝酸钴中的一种或两种,钴盐在混合溶液中的浓度为0.05~0.4mol/L。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于:钴盐在混合溶液中的浓度为0.15~
0.3mol/L。
9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中硫源选自硫代乙酰胺、硫脲、L-半胱氨酸中的一种或几种,硫源在混合溶液中的浓度为0.15~0.6mol/L。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于:硫源在混合溶液中的浓度为0.3~
0.5mol/L。
11.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中尿素在混合溶液中的浓度为0.15~0.6mol/L。
12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中尿素在混合溶液中的浓度为0.4~0.6mol/L。
13.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中三维多孔氧化石墨烯在混合溶液中的浓度为0.1~4.0mg/mL。
14.如权利要求13所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中三维多孔氧化石墨烯在混合溶液中的浓度为0.6~1.2mg/mL。
15.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中有机溶剂选自乙醇、DMF中的一种或两种;所述混合溶剂中水与有机溶剂的体积比为1:3~3:1。
16.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中有机溶剂为DMF;所述混合溶剂中水与有机溶剂的体积比为1:1~1:2。
17.如权利要求1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4~12小时。
18.如权利要求17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40~60℃,干燥时间6~10小时。
19.一种锂离子电池负极,由权利要求1所述的制备方法制备的硫化钴/石墨烯纳米复合材料制成。
20.一种锂离子电池,由包括权利要求1所述的制备方法制备的硫化钴/石墨烯纳米复合材料制成的锂离子电池负极制成。