[发明专利]一种锂离子电池负极用石墨烯‑氧化铋复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池负极用石墨烯‑氧化铋复合材料的制备方法，将氧化铋纳米球负载在石墨烯表面进行修饰，形成超高负载量的氧化铋‑石墨烯复合材料，有利于保证材料的形貌结构稳定性，提高金属氧化物材料的导电性，进而提高锂离子电池性能。本发明中，在水热反应釜中加入乙二醇、尿素、氧化石墨烯、聚乙烯吡咯烷酮、Bi(NO3)3进行水热反应，通过表面活性剂的修饰，在水热过程中形成直径约为5‑10nm的氧化铋纳米颗粒，均匀负载在石墨烯片层上。制备的氧化铋‑石墨烯复合材料中，石墨烯的存在为氧化铋提供好的导电网络，有效的抑制了氧化铋材料在充放电过程中的体积膨胀，延长了锂离子电池的循环寿命，提高了电池的倍率性能。

主权项

一种锂离子电池负极用石墨烯‑氧化铋复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将氧化石墨烯置于烧杯中，加入乙二醇溶液进行超声得到浓度为0.2g/L‑1.0g/L的石墨烯悬浮液；2)将石墨烯悬浮液转移至水热反应釜中，并在反应釜中加入尿素和聚乙烯吡咯烷酮，进行磁力搅拌，使所有的材料完全溶解在乙二醇溶液中；3)将Bi(NO3)3·5H2O溶解于稀酸溶液中，溶解后，按照Bi(NO3)3·5H2O与石墨烯的质量比为50:1‑10:1滴加到2)中处理好的溶液中，进行磁力搅拌，使材料混合均匀；4)将混合后的溶液装入钢壳，在鼓风干燥箱中进行溶剂热反应，反应结束后自然冷却至室温；5)将经水热反应后的产物转移到离心管中，在离心管中加入20‑30ml水，经超声处理后，进行离心，倒掉上清液，并重复2‑3次；6)再向离心管中加入20‑30ml无水乙醇，经超声处理后，进行离心，倒掉上清液，并重复2‑3次；7)将步骤6)中所得到的清洗后的材料放入冷冻干燥器中干燥6‑8h，去除材料中的水分，将干燥好的材料研磨即可得到超高负载量的氧化铋‑石墨烯复合材料，负载量≥94％。