[发明专利]锂离子电池负极硫化锌-石墨烯复合材料的制备方法及应用

摘要

本文公开了锂离子电池负极硫化锌-石墨烯复合材料的制备方法及应用。它是通过原位合成、离心、干燥得到ZnS-RGO复合材料作为新型锂离子电池负极。组装成扣式锂离子电池，对ZnS-RGO复合样品电极在40mA g^-1的电流密度下进行充放电性能测试，并与纯ZnS电极做对比。结果表明：ZnS-RGO复合样品电极首次充放电比容量和循环稳定性都有所提高。循环25周后，ZnS-RGO复合样品电极的可逆放电容量能达到纯ZnS的135.9倍。ZnS-RGO复合样品放电比容量和循环稳定性得到了提高。

主权项

一种硫化锌‑石墨烯复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：第一步，制备氧化石墨(GO)1) 将250ml三口瓶置于冰水浴中，依次加入80ml浓硫酸，2g石墨，1g硝酸钠，搅拌1小时；在保持温度低于10℃的条件下，将3g高锰酸钾缓慢加入烧瓶中，搅拌1小时，撤销水浴；2) 在保持温度低于20℃的条件下，缓慢加入6g高锰酸钾至烧瓶中，添加完毕后加热至35℃，保温搅拌60分钟；向烧瓶中缓慢加入90ml蒸馏水，升温至80℃，保温搅拌30分钟；向溶液中加入7ml 30%的双氧水，55ml蒸馏水，静置12小时；3) 使用3%的稀盐酸，蒸馏水对产物进行冲洗，离心3次，转移至40℃烘箱中烘干30分钟后取出，置于培养皿中，在常温下晾干；第二步，制备ZnS和ZnS‑RGO复合负极材料1) 取两组，第一组将乙酸锌和L(+)‑半胱氨酸混合，加入蒸馏水20ml，其中乙酸锌和L(+)‑半胱氨酸的摩尔比为1:3；第二组，在第一组的基础上加入0.04g至0.2g第一步制备好的GO；室温下，将1)中两组混合物分别搅拌30分钟，期间滴加氨水，将溶液的pH值调整至9‑10之间；2) 将1)中溶液分别转移至水热釜中，缓慢升温至180℃，保温12小时，自然降至室温；3) 将2)中所获得产物分别离心，并用蒸馏水洗涤2‑3次；置于80℃真空烘箱中干燥24小时。