[发明专利]一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：10～20份改性氧化石墨烯，20～30份羧甲基壳聚糖，5～12份二氧化锡和5～10份氧化葡聚糖；

所述锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将羧甲基壳聚糖与葡聚糖混合于盐酸溶液中，并加入混合交联剂交联，制得微球；

(2)将氧化石墨烯分散于水中后，加入氨水和乙二胺，搅拌反应，制得改性氧化石墨烯；

(3)将步骤(1)所得微球经高碘酸钾反应后，制得预处理微球，将预处理微球与步骤(2)所得改性氧化石墨烯分散液混合反应，得改性微球；

(4)将步骤(3)所得改性微球与锡源水溶液按质量比混合反应后，碳化，得锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物；

(5)对步骤(4)所得锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物指标分析。

2.根据权利要求1所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，所述改性氧化石墨烯是由氧化石墨烯与乙二胺共同反应制得。

3.根据权利要求2所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，所述氧化葡聚糖是由葡聚糖经高碘酸钾反应制得。

4.根据权利要求3所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，所述锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物主要包括以下重量份数的原料组分：15份改性氧化石墨烯，28份羧甲基壳聚糖，8份二氧化锡和7份氧化葡聚糖。

5.根据权利要求4所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，所述锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物的制备方法主要包括以下制备步骤：

(1)将羧甲基壳聚糖与葡聚糖按质量比5:1混合，并加入羧甲基壳聚糖质量10～20倍的水，搅拌混合，得混合液，将混合液以5～8mL/min的速率滴入质量分数为8％的盐酸溶液中，搅拌分散，得微球坯料分散液，调节微球坯料分散液的pH至中性，并加入微球坯料分散液质量1～2倍的混合交联剂溶液，搅拌反应后，过滤，干燥，得微球；

(2)将氧化石墨烯与水按质量比1:200混合，超声分散，得氧化石墨烯分散液，用质量分数为10％的氨水调节氧化石墨烯分散液的pH至10后，加入氧化石墨烯分散液质量0.1倍的乙二胺，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性氧化石墨烯；

(3)将步骤(1)所得微球与pH为3.6的醋酸钠缓冲溶液按质量比1:10混合，并加入微球质量0.2～0.3倍的高碘酸钾，搅拌反应后，过滤，得预处理微球，将步骤(2)所得改性氧化石墨烯与水按质量比1：100混合，超声分散，得改性氧化石墨烯分散液，将改性氧化石墨烯分散液与预处理微球按质量比20:1～30:1混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性微球；

(4)将步骤(3)所得改性微球与锡源水溶液按质量比1:15混合，搅拌反应后，过滤，得复合物坯料，将复合物坯料与质量分数为8％的氢氧化钠溶液按质量比1：8混合，搅拌反应后，过滤，得预处理复合物坯料，将预处理复合物坯料于温度为500～800℃的条件下碳化4～8h后，出料，得锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物；

(5)对步骤(4)所得锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物进行指标分析。

6.根据权利要求5所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，步骤(1)所述混合交联剂溶液为将戊二醛与甲醛按质量比1:1混合，并加入戊二醛质量30～40倍的水，搅拌分散，得混合交联剂溶液。

7.根据权利要求6所述的一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物，其特征在于，步骤(4)所述锡源水溶液为质量分数为12％的二氯化锡水溶液或质量分数为10％的四氯化锡水溶液。