[发明专利]二维LiV3

权利要求书

1.二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料，其特征在于：包括活性层，所述活性层由LiV₃O₈纳米带层和石墨烯层组成，在两层石墨烯层之间夹着有一层LiV₃O₈纳米带层，所述石墨烯层表面起伏形成皱褶，所述LiV₃O₈纳米带层与位于其两侧的石墨烯层复合到一起，在所述石墨烯层与LiV₃O₈纳米带层间分布着尺寸为纳米级的间隙。

2.二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：在LiV₃O₈纳米带层和石墨烯层交替复合而成的复合材料退火过程结束时，使其骤冷，进行急速降温，从而使得石墨烯层局部收缩不均匀形成皱褶，进而在所述石墨烯层与LiV₃O₈纳米带层间产生尺寸为纳米级的间隙。

3.根据权利要求2所述的制备二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的方法，其特征在于，包括：

步骤一、制备LiV₃O₈二维纳米水合物前驱体；

1.1.按照合适的摩尔比取V₂O₅和LiOH粉末球磨混合均匀；

1.2.加水将球磨后的粉末搅拌分散均匀，再一边搅拌一边滴加过氧化氢溶液，使混合溶液由浑浊转为橙色澄清；

1.3.将橙色澄清溶液加入密闭反应釜中，在120-220℃条件下保温6-48小时，取出冷却得到所述LiV₃O₈二维纳米水合物前驱体；

步骤二、LiV₃O₈二维纳米水合物与石墨烯复合；

2.1．取适量氧化石墨烯加水分散，取适量氨丙基三甲氧基硅烷加水分散，将上述氧化石墨烯和氨丙基三甲氧基硅烷分别加水分散所得到的溶液均匀滴加到所述LiV₃O₈二维纳米水合物前驱体中，搅拌混合均匀后得混合溶液；

2.2.将步骤2.1制备的混合溶液在空气中干燥后，得固态的复合材料；

步骤三、LiV₃O₈纳米带层和石墨烯层复合材料的退火处理与形貌塑造；

3.1.将步骤2.2得到的复合材料在密闭空间内以1-5℃ min^-1的升温速度加热至180-550℃并保持1-4h，期间通入氢气和氩气的混合气体，所述混合气体中氢气的含量为5%-20%，通入的混合气体的流速为100-600sccm；

3.2.在步骤3.1中的保温过程结束时，使复合材料骤冷，进行急速降温，使得该复合材料中的石墨烯层局部收缩不均匀形成皱褶，进而在复合材料的LiV₃O₈纳米带层与石墨烯层间产生尺寸为纳米级的间隙，至此完成所述二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的制备。

4.根据权利要求3所述的制备二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的方法，其特征在于：在步骤1.1中，所述V₂O₅和LiOH的摩尔比为3：1.03。

5.根据权利要求3所述的制备二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的方法，其特征在于：在步骤1.2，滴加的过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为10%-50%。

6.根据权利要求3所述的制备二维LiV₃O₈和石墨烯复合材料的方法，其特征在于：在步骤2.1，加水分散所得到的氧化石墨烯溶液中，氧化石墨烯的浓度为1-4mg ml^-1。