[发明专利]一种石墨烯电池正极复合材料

权利要求书

1.一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，以重量份计，是由以下组分制成的：石墨烯1份，石油焦0.08～0.1份，金刚砂0.05～0.07份，包覆碳0.2～0.3份，多硫化锂0.5～0.8份；所述石墨烯电池正极复合材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）制备石墨烯分散液：天然石墨粉经氧化反应得到氧化石墨烯，然后还原得到配方量的石墨烯，经刻蚀、干燥后得到的石墨烯粉体分散于丙酮中得到石墨烯分散液；

（2）包覆碳：将石油焦粉碎成细粉，加入步骤（1）所得石墨烯分散液中，混合打浆后一并加入有机碳源水溶液中，搅拌3～4小时，再在110～120℃继续搅拌蒸发溶剂后，于800～1000℃高温热解5～8小时，即得碳包覆的石油焦-石墨烯复合材料；

（3）多硫化锂复合：将多硫化锂加入20～30倍重量的水中，搅匀，接着边搅拌边加入步骤（2）所得碳包覆的石油焦-石墨烯复合材料，然后加入金刚砂，混合打浆，离心，收集固体并将其置于管式炉中加热焙烧，最后随炉降至室温，即得。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，步骤（1）的具体方法是：采用改进型Hummer法，用浓硫酸和高锰酸钾在冰水浴中将天然石墨粉氧化成氧化石墨，然后超声剥离成氧化石墨烯，得到均匀的氧化石墨烯胶体溶液，在70～90℃水浴中用还原剂将氧化石墨烯还原得到配方量的石墨烯；将还原所得产物进行刻蚀，刻蚀剂为质量浓度25～30%的氢氟酸水溶液，刻蚀时间为5～8小时，刻蚀完成后，将产物用水和乙醇交替洗涤3～5次，干燥得到石墨烯粉体。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，步骤（1）中，石墨烯分散液中石墨烯的浓度为10～15g/L。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，步骤（2）中细粉的粒度为400～600目。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，步骤（2）中，有机碳源水溶液中有机碳源的质量百分数为3～15%，所述有机碳源选自葡萄糖或蔗糖中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池正极复合材料，其特征在于，步骤（3）中管式炉加热程序为：在氦气气氛下以5～8℃/min的升温速率升温至300～400℃，保温3～4小时后，以10～13℃/min的升温速率升温至600～700℃后恒温焙烧10～12小时。