[发明专利]一种用于石墨烯电池的阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

Ⅰ改性石墨烯量子点：将氯基化石墨烯量子点溶于有机溶剂中，再向其中加入1-叔丁基二甲基硅基-5氟吲哚-4-硼酸和碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后再加入六氟磷酸钠，继续搅拌反应3-4小时，后过滤除去生成的不溶解的无机盐，后再旋蒸除去溶剂，得到改性石墨烯量子点；

Ⅱ Al-Dy-Co-O-S掺杂石墨烯的制备：将铝盐、镝盐、钴盐、氧化石墨粉末、阴离子表面活性剂、含硫还原剂、氨水加入去离子水中，超声10-15分钟得到混合液，后将混合液加入到水热反应釜中，在190-220℃下进行水热反应18-24小时，后冷却至室温，抽滤干燥，碾磨并过100-300目目筛，得到Al-Dy-Co-O-S掺杂石墨烯；

Ⅲ阴极材料的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的改性石墨烯量子点、经过步骤Ⅱ制备得到的Al-Dy-Co-O-S掺杂石墨烯混合均匀，在氮气或惰性气体气氛下，以5-10℃/分钟速率升温至800-1000℃煅烧3-5小时，后冷却至室温，碾磨过100-300目目筛，得到用于石墨烯电池的阴极材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述氯基化石墨烯量子点、有机溶剂、1-叔丁基二甲基硅基-5氟吲哚-4-硼酸、碱性催化剂、六氟磷酸钠的质量比为(1-2):(10-20):1:(0.2-0.4):0.3。

3.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述铝盐、镝盐、钴盐、氧化石墨粉末、阴离子表面活性剂、含硫还原剂、氨水、去离子水的质量比为0.1:0.05:0.1:5:(0.5-2):(0.3-0.7):(10-15):(30-50)。

6.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述铝盐选自氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或几种；所述镝盐选自硫酸镝、硝酸镝、氯化镝中的一种或几种；所述钴盐选自硫酸钴、硝酸钴、氯化钴中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述含硫还原剂选自巯基乙酸、2-巯基乙醇中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅲ中所述改性石墨烯量子点、Al-Dy-Co-O-S掺杂石墨烯的质量比为1:(3-5)；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的用于石墨烯电池的阴极材料的制备方法制备而成的用于石墨烯电池的阴极材料。