一种锂离子电池用石墨烯/铁锡合金复合负极材料的制备方法

摘要

本发明属于复合材料制备领域，涉及一种锂离子电池用石墨烯/铁锡合金复合负极材料的制备方法。主要步骤是以天然鳞片石墨为原料，得到氧化石墨后，将氧化石墨超声分散于水和醇混合溶液中，再加入SnCl₄·5H₂O和K₃[Fe(CN)₆]溶液，80‑150℃水热反应24 h；冷却后，收集沉淀、洗涤并干燥得到氧化石墨烯/Sn₃[Fe(CN)₆]₄前驱体，然后在惰性气氛下煅烧前驱体得到石墨烯/铁锡合金纳米复合材料（FeSn₂@Sn/rGO）。本发明的石墨烯/铁锡合金复合负极材料中FeSn₂@Sn纳米粒子紧密的附着于石墨烯的表面，分散均匀，用作锂离子电池负极材料时，在电流密度为200 mA g^‑1时首次放电比容量达1598 mAh g^‑1，循环60次后容量达970 mA h g^‑1。本发明操作工艺简单易行，反应时间短，易于工业化实施。

主权项

一种锂离子电池用石墨烯/铁锡合金复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1) 以天然鳞片石墨为原料，用Hummers法将其氧化得到氧化石墨；（2）溶液a的配制：将步骤（1）制得的氧化石墨超声分散于醇水混合液中，得到氧化石墨烯分散液；（3）溶液b的配制：将四价锡盐溶解在稀盐酸溶液中，加入一定量的嵌段共聚物表面活性剂；（4）溶液c的配制：将铁氰化钾溶解在稀盐酸溶液中；（5）将溶液b加入到溶液a中，在室温下搅拌，形成混合溶液，将溶液c加入到混合溶液中，继续搅拌，将最终所得的混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，然后将反应釜置于烘箱中进行水热反应，将所得沉淀离心分离，去离子水洗涤，干燥，得到Sn₃[Fe(CN)₆]₄/rGO前躯体；（6）将步骤（5）所得的前驱体在惰性气氛中程序升温至煅烧温度，煅烧后，得到石墨烯上负载铁锡合金复合负极材料，即石墨烯/铁锡合金复合负极材料。