[发明专利]分级多孔四氧化三铁/石墨烯纳米线及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种以无定形钒氧化物为基质支撑的分级多孔四氧化三铁/石墨烯纳米线及其制备方法，该材料可作为高倍率锂离子电池负极活性材料，其由无定形钒氧化物、晶形的四氧化三铁和石墨烯三部分组成，其直径为100～120nm，长度为1.5～2um，其中外层石墨烯厚度为3～5nm，比表面积达32～36m2/g，孔径分布在2-40nm之间，本发明的有益效果是：本发明作为锂离子电池负极活性材料时，该纳米线表现出高容量与高倍率特性，是高性能的锂离子电池的潜在应用材料。本发明工艺简单，符合绿色化学的要求，对设备要求低，有利于市场化推广。

主权项

分级多孔四氧化三铁/石墨烯纳米线，其由无定形钒氧化物、晶形的四氧化三铁和石墨烯三部分组成，其直径为100～120nm，长度为1.5～2um，其中外层石墨烯厚度为3～5nm，比表面积达32～36m2/g，孔径分布在2‑40nm之间，采用下述方法制得，包括有以下步骤：1)将六水合氯化铁加入到去离子水中，搅拌10‑20min使其溶解；2)在步骤1)所得溶液中，加入氧化石墨烯水分散液，搅拌10‑20min；3)将偏钒酸铵加入到去离子水中，在水浴中搅拌10‑20min；4)将步骤3)所得的溶液加入步骤2)所得的氯化铁和氧化石墨烯的混合物中，搅拌10min；5)将步骤4)所得的溶液转入反应釜中水热反应，取出反应釜，自然冷却至室温；6)将步骤5)所得产物离心过滤，并分别用水和无水乙醇洗涤3‑5次，在80℃烘箱中烘干，即得到黄绿色原钒酸铁/石墨烯粉末；7)将步骤6)所得产物置于真空管式炉中煅烧，即得到无定形钒氧化物为基质支撑的分级多孔四氧化三铁/石墨烯纳米线。