一种碳包覆金属氧化物-石墨烯复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳包覆金属氧化物-石墨烯复合电极材料的制备方法，先配制氧化石墨悬浊液超声分散，再配制金属氧化物前驱体溶液和碳源前驱体溶液，然后超声分散混合，将分散好的溶液移入到水热反应釜中反应，自然冷却，离心洗涤，冷冻干燥；最后将干燥好的粉末在保护气氛中煅烧，得到碳包覆金属氧化物-石墨烯复合电极材料。本发明采用通过一步水热法构筑碳包覆-石墨烯的双重保护复合结构，在制备纳米级的金属氧化物的过程中同时进行碳包覆和石墨烯复合，双重保护结构有效的克服了金属氧化物在充放电过程中的体积效应和严重的极化现象，大幅度地提高了电池的容量和循环稳定性。本发明工艺简单易行，适合工业化的大规模推广。

主权项

一种碳包覆金属氧化物‑石墨烯复合电极材料的制备方法，其具体步骤如下：1)氧化石墨的制备：通过改性的Hummer法制备氧化石墨；2)氧化石墨烯水溶液的制备：将氧化石墨固体分散在水中，配制成质量浓度为0.1‑10.0g/L的氧化石墨悬浊液，将该悬浊液在频率为20‑80kHz下超声1‑6h，实现单层剥离，得到均匀稳定的氧化石墨烯分散液；3)碳包覆金属氧化物/石墨烯复合电极材料的制备分别配制质量浓度为0.01‑1.0g/ml的金属氧化物前驱体溶液和碳源前驱体溶液，然后将金属氧化物前驱体溶液、碳源前驱体溶液和氧化石墨烯分散液按照体积比1：1：(0.01‑5.0)混合，超声分散，将分散好的溶液移入到水热反应釜中，180‑250℃反应6‑48h，自然冷却，用蒸馏水进行离心洗涤，冷冻干燥；然后将干燥好的粉末在保护气氛中300‑1000℃煅烧0.5‑5h得到碳包覆金属氧化物‑石墨烯复合电极材料。