[发明专利]一种高能石墨烯电池负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯电池负极材料的制备方法，其特征在于，是将Si-B-Co共掺杂氧化石墨烯、碳纤维-石英纤维复合纤维按照质量比1：0.1～0.2加入对甲苯磺酸水溶液中，加热，快速加入正硅酸乙酯，边搅拌边缓慢滴加甲苯，得到凝胶体，老化，还原，冷冻干燥，即得所述的一种石墨烯电池负极材料；所述Si-B-Co共掺杂氧化石墨烯是将纳米硅粉、硼酸、六水合硝酸钴加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，500～600℃加热10～12小时，后处理即得，其中，纳米硅粉、硼酸、六水合硝酸钴与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.03～0.04：0.06～0.07：0.02～0.03：1；所述碳纤维-石英纤维复合纤维是碳纤维与石英纤维以质量比1：0.3～0.4经细编穿刺、高温烧结而得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热温度为40～50℃，Si-B-Co共掺杂氧化石墨烯、对甲苯磺酸水溶液、正硅酸乙酯、甲苯的质量比为1：8～10：3～4：0.6～0.8，对甲苯磺酸水溶液的质量浓度为65%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，缓慢滴加是利用10～12分钟匀速滴加完毕。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，老化的具体方法是：将凝胶体倒入质量浓度5～8%的醋酸水溶液中，老化15～20小时，去离子水浸泡洗涤2～4次。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，利用还原剂进行还原，还原剂的用量为Si-B-Co共掺杂氧化石墨烯重量的0.7～0.9倍；所述还原剂为氢碘酸-三氟乙酸混合体系，氢碘酸的质量百分浓度为55～58%，氢碘酸和三氟乙酸的质量比为1：1.5～2.3；还原条件为：室温，时间为10～12小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，冷冻干燥的工艺条件为：温度-50℃，时间48小时，真空度5～8Pa。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入8～10倍重量的水中，超声波振荡30～40分钟而得。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，后处理的具体方法是：离心、洗涤至中性，真空干燥即得；其中，真空干燥的温度为60℃，干燥时间为24小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，高温烧结的工艺条件为：2000～2200℃烧结2～3小时。

10.利用权利要求1～9中任一项制备方法得到的一种石墨烯电池负极材料。