[发明专利]一种石墨烯包覆纳米锗复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种石墨烯包覆纳米纯锗复合材料的制备方法，将锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；或者先将锗粉进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨，然后将球磨后的锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨混合后采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨。通过以上工艺步骤制备出的复合材料结构为纳米的锗颗粒被单层或多层石墨烯网络所均匀包覆；由于锗的高容量、优秀的锂离子扩散速率和石墨烯的高强度、高比表面积、高导电性等，该复合结构材料作为锂离子电池负极材料表现出高容量、高倍率及优异的循环性能。本发明工艺简单，耗能少，产量高，且对环境友好。

主权项

一种石墨烯包覆纳米纯锗复合材料的制备方法，其特征在于，将锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；或者先将锗粉进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨，然后将球磨后的锗粉与石墨粉或热处理的膨胀石墨混合后采用介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨法进行球磨；所述球磨中采用的放电气体介质均为氩气；所述介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨的方法如下：(1)安装好球磨罐的前盖板和电极棒，将前盖板和电极棒内的铁芯分别与等离子体电源的正负两级相连，其中，电极棒内的铁芯接等离子体电源的正极，前盖板接等离子体电源的负极；(2)在球磨罐中装入磨球和配比好的原始粉末；(3)通过真空阀对球磨罐抽真空，然后充入放电气体介质Ar气，使球磨罐内的压力值达到0.10～0.12MPa；(4)接通等离子体电源，设置等离子体电源电压为15KV，电流为1.5A，放电频率60KHz，启动驱动电机带动激振块，使机架及固定在机架上的球磨罐同时振动，进行介质阻挡放电等离子体辅助高能球磨。