[发明专利]一种石墨烯基锂离子电池负极材料

摘要

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种石墨烯基锂离子电池负极材料，负极材料为三维多孔石墨烯‑非碳材料复合电极材料，其包括三维多孔石墨烯和负载于三维多孔石墨烯上的非碳材料，负极材料具有丰富的孔结构，其比表面积为170‑400 m²/g，孔容为0.18‑1.2 cm³/g，块体密度为0.6‑3.0 g/cm³，并且负极材料中孔的体积之和为非碳材料的体积之和的1.9倍‑4倍。相对于现有技术，该负极材料解决了该材料中非碳活性组分的体积膨胀问题，优化了复合材料的密度，保证复合材料的离子传输性和电子传导性。该材料具有结构新颖、导电性好、电化学储锂容量大、循环性能好等优点，同时制备方法简单，低成本，适于产业化。

主权项

1.一种石墨烯基锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述负极材料为三维多孔石墨烯‑非碳材料复合电极材料，其包括三维多孔石墨烯和负载于所述三维多孔石墨烯上的非碳材料，所述负极材料具有丰富的孔结构，其比表面积为170‑400 m²/g，孔容为0.18‑1.2 cm³/g，块体密度为0.6‑3.0 g/cm³，并且所述负极材料中孔的体积之和为所述非碳材料的体积之和的1.9倍‑4倍；所述非碳材料为二氧化锡、硅和氧化铁中的至少一种；所述负极材料的制备方法至少包括以下步骤：第一步，在石墨烯类分散液中加入含硫物质和酸, 并加入非碳材料的前驱体，充分搅拌得到混合分散液；第二步，将第一步得到的混合分散液加入水热反应釜中进行水热反应，得到石墨烯‑非碳材料‑硫复合的水凝胶；第三步，将第二步得到的水凝胶在去离子水中进行充分的浸泡，去除杂质，之后进行水分脱除，得到待处理产物；第四步，将第三步得到的待处理产物进行脱硫处理，得到三维多孔石墨烯‑非碳材料复合电极材料。