基于锗纳米粒子/多层石墨复合物的高性能锂离子电池负极材料的制备方法

• 摘要：

  本发明提供一种基于锗纳米粒子/多层石墨复合物的高性能锂离子电池负极材料的制备方法,采用常用的水溶液法,通过还原二氧化锗形成锗纳米颗粒,并与多层石墨材料相复合制备成无毒的纳米锗/多层石墨复合材料,从而使其应用于锂离子电池负极材料中并表现出优越的电化学性能.本发明的制备方法首次获得了高质量的锗纳米粒子/多层石墨复合物,相比其他物理或者化学方法,实验操作更简单方便,不需要繁琐的化学制备过程,同时制备的复合物材料纯度高,不会有氧化层,能极大的提高锂离子电池的电容量.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201510895369.8

• 申请日期：

  2015.12.08

• 公开/公告号：

  CN105529442A

• 公开/公告日：

  2016-04-27

• 发明人：

  吴启辉

• 申请人：

  泉州师范学院

• 主分类号：

  H01M4/36(2006.01)I,H,H01,H01M,H01M4

• 分类号：

  H01M4/36(2006.01)I,H01M4/38(2006.01)I,H01M4/587(2010.01)I,H01M10/0525(2010.01)I,B82Y30/00(2011.01)I,H,B,H01,B82,H01M,B82Y,H01M4,H01M10,B82Y30,H01M4/36,H01M4/38,H01M4/587,H01M10/0525,B82Y30/00

• 主权项：

  基于锗纳米粒子/多层石墨复合物的高性能锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将二氧化锗溶解在0.3‑0.7mol/L氢氧化钠溶液中,恒定搅拌至固体完全溶解且溶液呈透明均一时,加入聚乙烯吡咯烷酮,继续搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解在溶液中;(2)在不断搅拌下调节溶液的pH到7,加入备用的多层氧化石墨,搅拌均匀后转移到50‑75℃水浴中,并向溶液中通入N₂;(3)待步骤(2)中的溶液温度恒定后,缓慢滴加预先配制好的还原剂,在1200‑1800r/min的搅拌速度下机械搅拌3‑5h,使溶液充分反应;(4)反应完成后,在0℃‑6℃的反应条件下,用透析袋透析24h,离心分离得到产物无定型锗纳米颗粒/多层石墨复合物,将此产物置于温度为50℃‑60℃的真空干燥箱里干燥过夜,将干燥后的产物放入管式炉中,N₂气氛下,以2℃‑4℃/min的升温速率加热至600℃‑800℃,退火1h,即得到最终产物锗纳米粒子/多层石墨复合物.