一种钒酸铁‑石墨烯负极复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种钒酸铁‑石墨烯负极复合材料的制备方法，包括以下步骤：石墨烯的片层分散、石墨烯表面钒酸铁的形成、附着在石墨烯表面的钒酸铁的增长与后处理。本发明中的石墨烯片层分散，从而使钒酸铁在石墨烯的表面附着均匀，因此该钒酸铁‑石墨烯负极复合材料质地均匀，分散性好，性能得到很大提升，在石墨烯悬浊液中加入双氧水，使分散均匀的石墨烯表面发生反应，产生官能团，形成负离子状态，使其更容易吸附二价亚铁离子，加快了反应速率和增大吸附率，并且在石墨烯表面与钒酸根反应形成更加均匀的颗粒。本发明中的钒酸铁‑石墨烯负极复合材料，具有低的放电电压，很高的放电容量，且原材料来源广泛，降低了成本。

主权项

一种钒酸铁‑石墨烯负极复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、石墨烯的片层分散，具体包括如下步骤：步骤11、配置质量分数为1～5％的石墨烯悬浊液，并置于搅拌容器中；步骤12、向所述石墨烯悬浊液中加入聚乙烯吡咯烷酮，并搅拌使其溶解，形成混合液a，所述聚乙烯吡咯烷酮在所述混合液a中的质量分数为0.1～0.3％；步骤2、所述石墨烯表面钒酸铁的形成，具体包括如下步骤：步骤21、向所述混合液a中加入双氧水，搅拌均匀，形成混合液b；步骤22、向所述混合液b中加入0.05～0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，搅拌均匀，再向其中加入0.05～0.5mol/L的四水正钒酸钠溶液，搅拌反应0.5～1.5h，形成混合液c；步骤23、向所述混合液c中，加入双氧水，并调节pH值为4～8，搅拌反应0.5～4h，形成混合液d；步骤3、附着在所述石墨烯表面的所述钒酸铁的增长与后处理，具体包括如下步骤：步骤31、将所述混合液d转移到聚四氟乙烯反应釜内衬中，向其中加入1～2mL无水乙醇，搅拌均匀，使所述混合液d中的石墨烯均匀分散，然后密封，在180～220℃下反应10～20h；步骤32、反应结束后，冷却至室温，过滤，离心洗涤，取固体并干燥，再进行一次热处理，得到钒酸铁‑石墨烯负极复合材料。