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专利号: 2017100318446
申请人: 陕西科技大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将市售的氧化石墨烯溶解在水中,配置成1~5mg/mL的溶液,然后通过超声处理形成氧化石墨烯分散均匀的悬浊液记为悬浊液A;

2)将分析纯的可溶性铁盐和碳源加入到去离子水中,搅拌将铁盐充分溶解,然后加入到悬浊液A中,配置成铁盐和氧化石墨烯的混合溶液B,其中,可溶性铁盐为草酸铁铵或柠檬酸铁铵;碳源为聚乙烯吡咯烷酮或蔗糖,铁盐的浓度为0.05~0.5mol/L,碳源的浓度为1~

10mg/mL,氧化石墨烯的浓度为0.5~2.5mg/mL;

3)将混合溶液B通过水浴加热蒸发得到前驱物,记为产物C;

4)将产物C放入马弗炉中,加热至200~300℃,热解时间为2~4h,得到氧化石墨烯表面负载的氧化铁,记为产物D;

5)将产物D加入甲苯中,通过超声分散,然后加入氨丙基三甲氧基硅烷,其中,每50mL甲苯中加入0.5g产物D,且甲苯与氨丙基三甲氧基硅烷的体积比为50:(0.1~1),然后通过回流反应得到氨丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe2O3/氧化石墨烯,回流反应具体为在50~90℃下回流6-12h,记为产物E;

6)将氧化石墨烯溶于水中配置成氧化石墨烯悬浊液,超声处理后加入产物E,其中产物E与氧化石墨烯的质量比为(10~20):1,一次搅拌后加入水合肼,二次搅拌至反应结束,将产物洗涤干燥,即得到石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中超声处理的功率为300W,时间为1~3h。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中将混合溶液B放置在水浴锅中,搅拌加热蒸发,加热温度为80-98℃,反应时间为5-10h。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤5)中超声分散时间为2h。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤6)中超声处理时间为1~3h;一次搅拌时间为1h;二次搅拌时间为0.5h~2h。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯-氧化铁-石墨烯复合结构电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤6)中加入水合肼后,水合肼的浓度为0.01-0.1mg/mL。