[发明专利]锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料，为层状结构，由纳米级锌基复杂氧化物和石墨烯组成，所述的锌基复杂氧化物的通式为ZnM₂O₄，其中M为Mn、Co、Fe或Cr。

2.根据权利要求1所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中石墨烯的重量百分含量为0.4％～14％。

3.根据权利要求1所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的纳米级锌基复杂氧化物的颗粒直径为100纳米～200纳米，

4.根据权利要求1所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的纳米级锌基复杂氧化物颗粒分散于石墨烯片层中，各石墨烯片层形成层状结构。

5.根据权利要求4所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中纳米级锌基复杂氧化物颗粒均匀分散于石墨烯片层中，各石墨烯片层形成层状结构。

6.根据权利要求1～5任一项所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将Zn盐与二价或三价M盐按Zn²⁺与M²⁺或M³⁺的摩尔比为1∶2溶于去离子水或有机溶剂中，得到Zn²⁺与M²⁺或M³⁺的总浓度为0.015mol/L～0.15mol/L的溶液，再加入GO，经超声分散得到混合溶液；其中M＝Mn、Co、Fe或Cr；

所述的GO的加入量为锌基复杂氧化物ZnM₂O₄理论重量的1％～35％；

其中M为Mn、Co、Fe或Cr；

2)将步骤1)的混合溶液中加入碱性调节剂将pH值调至8～12，并通入氧气至饱和，然后密封升温至220℃～260℃，反应26小时～72小时后冷却，收集固体产物，经去离子水和无水乙醇交替反复洗涤，干燥，得到锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的Zn盐为氟化锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌、草酸锌、醋酸锌或所述任意一种盐的水合物；

所述的二价或三价M盐为二价或三价M的氟化物、二价或三价M的氯化物、二价或三价M的硝酸盐、二价或三价M的硫酸盐、二价或三价M的草酸盐、二价或三价M的醋酸盐或所述任意一种盐的水合物。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂是丙三醇、甲醇、乙二醇、1-丁醇、N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、乙二胺、苯或甲苯。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的碱性调节剂是氨水、脲的水溶液、氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。

10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的锌基复杂氧化物/石墨烯复合材料在作为锂离子电池负极材料中的应用。