[发明专利]单层石墨烯包覆FeS2

权利要求书

1.一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备Na₂S₂溶液；

将氧化石墨烯分散于水中获得氧化石墨烯悬浊液，将碳纳米管分散于水中获得碳纳米管悬浊液；

将亚硫酸铁溶于水中，并加入抗坏血酸，然后加入分散均匀的氧化石墨烯悬浊液和碳纳米管悬浊液，最后加入Na₂S₂溶液获得反应混合液；

将上述反应混合液在氮气氛围下回流反应，反应产物经过冷却、固液分离、洗涤、干燥得到所述的单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料；

单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料中，FeS₂颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间；

所述的氧化石墨烯和碳纳米管的质量比为1.2~2.4:1。

2.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的Na₂S与氧化石墨烯的比例为1mmol：0.03~0.06g。

3.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的抗坏血酸与氧化石墨烯的质量比为1:1.5~2。

4.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备Na₂S₂溶液的步骤为将等摩尔量的硫化钠和硫粉加入去离子水中，加热搅拌溶解均匀，得到所述的Na₂S₂溶液。

5.根据权利要求4所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硫化钠为Na₂S∙9H₂O。

6.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯和碳纳米管均通过超声分散于水中。

7.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的回流反应的反应时间为0.5~1.5小时。

8.根据权利要求7所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的回流反应的反应时间为1小时。

9.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的固液分离的方法为离心；所述的洗涤的方法为用去离子水和乙醇对固体离心洗涤。

10.一种采用权利要求1所述的制备方法得到的单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，该单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料和粘结剂搅拌混合均匀，将混合物料涂覆到铜箔上，干燥后得到锂离子电池负极。

11.根据权利要求10所述的一种单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述的单层石墨烯包覆FeS₂/碳纳米管复合材料和粘结剂的质量比为9:1；所述的粘结剂为PVDF。