一种碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料及制备方法

摘要

本发明公开一种碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料及制备方法。即将氧化石墨烯在水中超声分散均匀后加入铁源，混合均匀后加热回流搅拌，得到二维的金属铁化合物/石墨烯混合液，然后离心所得的沉淀中加入粘合剂聚乙烯醇，用液氮冷冻干燥，得三维有序的复合材料，然后在氮气保护下，控制升温速度为5℃/min升温至400-600℃进行高温煅烧2h，即得三维有序的碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料。该三维有序的碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料具有优异的循环倍率性能、良好的充放电可逆性、良好的循环性能等优点，且制备工艺简单，便于规模化生产。

主权项

一种三维有序的碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）、将氧化石墨烯加入到水中并分散均匀，然后加入铁源超声混合均匀，然后加热至回流状态进行自组装反应12h，得到二维的金属铁化合物/石墨烯混合液；所述的铁源为FeCl₃和FeCl₂组成的混合物，按摩尔比计算，FeCl₃：FeCl₂为2:1；上述所用的氧化石墨烯、铁源的量，按质量比计算，即氧化石墨烯：铁源为1：3‑12；（2）、将步骤（1）所得的二维的金属铁化合物/石墨烯混合液在转速为8000r/min下离心8min，所得的沉淀中加入粘合剂聚乙烯醇，混合均匀后，注入1 mL的注射器中，用液氮冷冻干燥，得三维有序的复合材料；上述所用的聚乙烯醇的量，按制备金属铁化合物/石墨烯混合液所用的氧化石墨烯：聚乙烯醇的质量比为1:0.5‑2的比例计算；（3）、将步骤（2）所得的三维有序的复合材料放入石英舟，在氮气保护下，控制升温速度为5℃/min升温至400‑600℃进行高温煅烧2h，即得三维有序的碳包覆铁基/石墨烯锂离子电池负极材料。