[发明专利]锂离子电池负极用硼酸钴／石墨烯复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，该复合材料为纳米棒结构硼酸钴镶嵌在褶皱的石墨烯内部，硼酸钴所占的质量百分数为10%~95%，所述硼酸钴为结晶CoB₄O₇；

所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料的制备方法，首先将水溶性钴盐以及十水四硼酸钠溶于去离子水，之后加入氧化石墨烯溶液，在水热反应条件下控制温度和反应时长；最后将所获得的沉淀离心洗涤干燥，获得锂离子电池负极用的硼酸钴/石墨烯复合材料；其中，氧化石墨烯采用化学方法合成；

锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料的技术参数和指标如下：作为锂离子电池负极材料，当充放电电流密度为100 mA/g至1000 mA/g时，其比容量为1066 mAh/g至316mAh/g。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，硼酸钴所占的质量百分数为15%~50%。

3.如权利要求1所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，具体步骤如下：

（1）采用改性Hummer法制备氧化石墨烯；

（2）分别将水溶性钴盐以及十水四硼酸钠按照摩尔比0.5~2.5:1加入到去离子水中并溶解得到溶液，按氧化石墨烯与钴盐质量比为1:5~95的量加入氧化石墨烯溶液，得到前驱体混合溶液；

（3）将上述前驱体混合溶液转移到水热反应釜中，在80~200℃下进行水热反应8~30 h；待反应完成自然冷却至室温后，将所得反应沉淀进行离心清洗，除去未反应吸附离子后，将离心所得的反应沉淀于80~120 ℃过夜干燥。

4.如权利要求3所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，步骤（2）中，水溶性钴盐与十水四硼酸钠的摩尔比为2.5:1。

5.如权利要求3所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，步骤（2）中，氧化石墨烯与钴盐的质量比为1:50，氧化石墨烯溶液的浓度为5~15mg/mL。

6.如权利要求3所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，步骤（2）中，水溶性钴盐为氯化钴、硝酸钴、硫酸钴中的一种或两种以上。

7.如权利要求3所述的锂离子电池负极用硼酸钴/石墨烯复合材料，其特征在于，步骤（3）中，离心清洗是以6000~10000 rpm转速离心得到沉淀，离心清洗是依次用去离子水和乙醇清洗，重复2~4次。