一种用于锂离子电池的超高密度四氧化三钴/多孔石墨烯纳米复合负极材料的制备方法

摘要

本发明一种用于锂离子电池的超高密度四氧化三钴/多孔石墨烯纳米复合负极材料的制备方法，提出了一种新颖、廉价的原位生长方法，首先通过化学试剂强氧化手段在氧化石墨烯表面制造出均匀分布的面内缺陷位点，后经低温水热反应，在具有缺陷活性位点的多孔石墨烯上原位生长超高密度四氧化三钴纳米颗粒。复合物中四氧化三钴质量分数高达92%以上，可显著改善加入过多石墨烯后造成首次库伦效率下降以及充/放电平台倾斜等不利影响。在这种四氧化三钴/多孔石墨烯纳米复合材料中，石墨烯可有效改善四氧化三钴导电性不足的缺点；5-10nm的粒径可很好地克服四氧化三钴在循环过程中的体积效应，因而该材料具有超高的电化学性能。本发明原理简单，易于生产。

主权项

一种用于锂离子电池的超高密度四氧化三钴/多孔石墨烯纳米复合负极材料的制备方法，该方法包括以下几个步骤：（a）将氧化石墨烯与强氧化剂按一定配比混合，通过强氧化试剂与高功率超声作用，在氧化石墨烯表面制造大量均匀分布的纳米孔状面内缺陷；（b）以具有纳米孔状面内缺陷的多孔石墨烯为载体，按比例加入钴盐和尿素，通过低温水热反应，在多孔石墨烯表面原位生长高密度四氧化三钴纳米颗粒；（c）水热反应得到的固态产物在空气条件下加热，后经管式炉惰性气体条件下还原，制备得到高密度四氧化三钴/多孔石墨烯纳米复合材料。