[发明专利]氧化石墨/氧化石墨烯复合材料、其制备方法、电池正极以及电容器电池无效

申请号：	201210088174.9	申请日：	2012-03-29
公开（公告）号：	CN103359712A	公开（公告）日：	2013-10-23
发明（设计）人：	周明杰;王要兵;钟玲珑	申请（专利权）人：	海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技术有限公司
主分类号：	C01B31/04	分类号：	C01B31/04;H01G11/38
代理公司：	广州华进联合专利商标代理有限公司 44224	代理人：	何平
地址：	518100 广东省深***	国省代码：	广东;44
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摘要：
搜索关键词：	氧化石墨复合材料制备方法电池正极以及电容器
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及电化学材料，尤其涉及一种氧化石墨/氧化石墨烯复合材料及其制备方法。本发明还涉及一种包括有氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的电池正极以及使用该电池正极作为正极的电容器电池。

背景技术

随着各种新能源的发展，便携式电子设备的小型化发展及电动汽车对大容量高功率化学电源的广泛需求。目前商品化的锂离子电池大多采用无机正极/石墨体系，其中这些正极材料主要是磷酸铁锂，锰酸锂，钴酸锂，镍酸锂以及混合的体系。虽然这类体系的电化学性能优异，但是由于其本身容量较低(如磷酸铁锂的理论170mAh/g)，制备工艺复杂，成本高等诸多的缺点。所以开发新型的其它种类的正极材料受到了人们的广泛的重视。

目前所知道的正极材料中，主要是磷酸铁锂，锰酸锂，钴酸锂，镍酸锂以及混合的体系，都是一些无机金属化合物类的正极材料。其容量受到了极大的限制，而且制备的工艺复杂，成本高。同时也开发了一些有机的锂盐作为正极材料，但是由于正极材料电导率低、热稳定性差、机械性能差等原因，导致其循环寿命一般较低，也就不适宜做电极正极材料。

发明内容

本发明所要解决的问题之一在于提供一种氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的制备方法，该方法制得复合材料成本低、循环寿命高。

一种氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将质量比为2∶1∶1的石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷加入80℃的浓硫酸中，搅拌均匀，冷却6h以上，洗涤至中性，干燥，获得粉末样品；

S2、将干燥后的粉末样品加入0℃的浓硫酸中，随后加入高锰酸钾，于0～20℃下保温混合，然后在35℃的油浴中保持2h后，缓慢依次加入含有去离子水、双氧水，获得混合溶液；

S3、将步骤S2中的混合溶液抽滤处理，随后将滤物再用酸溶液进行洗涤，然后抽滤、真空干燥，即得到所述氧化石墨；

S4、无氧环境中，将氧化石墨粉体置于800～900℃下煅烧1～24h，得到氧化石墨/氧化石墨烯复合材料；其中，氧化石墨烯占总质量的60-99％，氧化石墨烯中只含有环氧和羟基基团。

所述氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的制备方法，步骤S2中，所述石墨粉与高锰酸钾的质量比为1∶3；步骤S2中，所述双氧水的质量百分比浓度为30％。

所述氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的制备方法，步骤S3中，所述酸溶液为质量百分比浓度为10％的盐酸溶液。

所述氧化石墨/氧化石墨烯复合材料的制备方法，步骤S4中，所述煅烧过程是在马弗炉进行的；所述无氧环境是氮气及惰性气体中的至少一种构成。

本发明所要解决的问题之二在于提供上述方法制得的氧化石墨/氧化石墨烯复合材料；其中，氧化石墨烯中只含有环氧和羟基基团。

一种电池正极，包括正极材料，该正极材料为上述制得的氧化石墨/氧化石墨烯复合材料；其中，氧化石墨烯中只含有环氧和羟基基团。