[发明专利]一种石墨烯/CuMn2O4复合电极材料和制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯/CuMn₂O₄复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的复合电极材料由石墨烯和CuMn₂O₄纳米颗粒组成，其中所述CuMn₂O₄纳米颗粒均匀分散在所述石墨烯表面，所述CuMn₂O₄纳米颗粒尺寸为5～100 nm；

采用以下步骤：

（1）将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙二醇中，再将醋酸铜和醋酸锰溶解于上述溶液中，搅拌，得混合均匀溶液；

（2）将步骤（1）所述的混合均匀溶液置于圆底烧瓶中，油浴条件下冷凝回流后，自然冷却至室温，经离心分离出固体，洗涤，得到CuMn₂O₄前驱体；

（3）将步骤（2）得到的CuMn₂O₄前驱体在空气氛围中进行煅烧，冷却至室温即得CuMn₂O₄；

（4）将氧化石墨烯和步骤（3）所述的CuMn₂O₄加入装有乙二醇的圆底烧瓶中，进行超声分散后，油浴条件下冷凝回流得混合溶液；

（5）将步骤（4）制备的混合溶液中加入水合肼，油浴条件下继续冷凝回流，自然冷却至室温，经离心分离出固体，洗涤，真空干燥后即为石墨烯/CuMn₂O₄复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的聚乙烯吡咯烷酮在溶液中的浓度为1-3g/L，醋酸铜在溶液中的浓度为0.01-0.05moL/L，醋酸锰在溶液中的浓度为0.02-0.10moL/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的冷凝回流温度为150-200℃，冷凝回流时间为30min-2h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的煅烧温度为500-700℃，煅烧时间为2-10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的冷凝回流温度为70-150℃，冷凝回流时间为1 h；其中步骤（4）所述的氧化石墨烯在混合溶液中的比例为0.1-0.4g/L，CuMn₂O₄在混合溶液中的比例为0.5-2g/L，超声时间为1h，超声功率为250-350w。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（5）中所述的混合溶液中乙二醇与水合肼的体积比为5:1，冷凝回流温度为70-150℃，冷凝回流时间为30min。

7.一种权利要求1-6任一所述制备方法制备复合电极材料在锂离子电池电极材料中的应用。