[发明专利]钠离子电池负极用硫化铜/石墨烯复合材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种钠离子电池负极用硫化铜/石墨烯复合材料及制备方法，所述复合材料中硫化铜以10‑80 nm片状形式均匀分散于石墨烯中,其硫化铜的质量百分数为50%~95%，所述石墨烯采用化学方法合成。所述复合材料的制备方法：将CuSO₄·5H₂O与硫代乙酰胺混合为溶液后加入氧化石墨溶液，在微波辅助溶剂热或水热反应条件下得到所述复合材料。本发明的复合材料用作钠离子电池负极时，具有首次库伦效率高、比容量高、循环性能、倍率性能优良及长循环寿命等优点；其制备方法简单、成本低廉，易于实现工业规模化生产。

主权项

1.一种钠离子电池负极用硫化铜/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料中硫化铜以10‑80 nm片状形式均匀分散于石墨烯中, 其硫化铜的质量百分数为50%‑95%，所述复合材料中石墨烯为化学方法合成；所述钠离子电池负极用硫化铜/石墨烯复合材料的制备包括以下具体步骤：步骤1：首先采用改性Hummer法制备氧化石墨溶液；步骤2：将CuSO₄·5H₂O和硫代乙酰胺按质量比为1‑5:1溶于10‑1000 mL去离子水中并搅拌溶解后得到溶液，然后按氧化石墨与CuSO₄·5H₂O质量比为1:10‑50的量加入氧化石墨溶液，得到前驱体混合溶液；在微波辅助溶剂热或水热反应条件下得到最终产物即所述钠离子电池负极用硫化铜/石墨烯复合材料；其中，微波辅助溶剂热法是：在微波反应管中加入10‑50 mL的前驱体混合溶液，使用自动聚焦的微波加热系统在60‑160 ℃加热10‑100分钟，加热功率为50‑150 W；水热反应是：将70 mL前驱体混合溶液加入到100 mL聚四氟乙烯反应釜中，在80‑200 ℃水热反应8‑30 小时；待反应结束后，分别经过8000 RPM离心10 min并使用去离子水和乙醇清洗三次得到黑色沉淀；最后将离心所得的黑色沉淀真空100 ℃过夜干燥。