过渡金属锡化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102800849102800849B(45)授权公告日2014.12.24(21)申请号201210254835.0Compounds》.2010,第508卷(第2期),第629-635页.(22)申请日2012.07.23BinFeng等.InSituSynthesisof(73)专利权人浙江大学FeSn2/GrapheneNanocompositeviaOne-Pot地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路SolvothermalRouteandItsElectrochemical38号Li-StorageProperties.《International(72)发明人谢健冯斌郑云肖刘双宇JournalofElectrochemicalScience》.2012,宋文涛曹高劭朱铁军赵新兵第7卷(第6期),第5195-5203页.(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限BinFeng等.InSituSynthesisof公司33224FeSn2/GrapheneNanocompositeviaOne-Pot代理人郑红莉SolvothermalRouteandItsElectrochemicalLi-StorageProperties.《International(51)Int.Cl.JournalofElectrochemicalScience》.2012,H01M4/38(2006.01)第7卷(第6期),第5195-5203页.H01M4/62(2006.01)审查员张红万B22F9/24(2006.01)(56)对比文件CN102185145A,2011.09.14,CN102332572A,2012.01.25,JianchaoHe等.Hydrothermalsynthesisandelectrochemicalpropertiesofnano-sizedCo-Snalloyanodesforlithiumionbatteries.《JournalofAlloysand权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称过渡金属锡化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种过渡金属锡化物/石墨烯复合材料，由纳米级过渡金属锡化物和石墨烯组成，所述的过渡金属锡化物的通式为MSn2或M3Sn2，其中M代表VIII族过渡金属元素。该复合材料中过渡金属锡化物由于石墨烯的分散和承载作用能够均匀分布，可有效提高过渡金属锡化物在充放电过程中的稳定性，可用作锂离子电池负极材料。本发明还公开了该复合材料的一步水热法或一步溶剂热法的制备方法，具有工艺简单、成本低、周期短、能耗低等优点。CN102800849BCN102849BCN102800849B权利要求书1/1页1.一种用于锂离子电池的过渡金属锡化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述过渡金属锡化物/石墨烯复合材料的制备方法如下：1)将142毫克GO溶于适量去离子水中，超声至完全分散，得到GO的均匀溶液；2)将分析纯SnCl4·5H2O和CoCl2·6H2O，NiSO4·7H2O，按Co:Ni:Sn原子比0.9:0.1:2的比例配料后溶于去离子水中得到以Co0.9Ni0.1Sn2计浓度为0.03mol/L的溶液80毫升，将该溶液加入到步骤1)的GO的均匀溶液中，搅拌均匀后制得混合液；3)将步骤2)的混合液置于容量为100毫升的高压反应釜中(填充度80％，体积百分比)，并在溶液中加入4.5克还原剂KBH4，然后立即密封；4)将反应釜加热至230℃，并反应36小时；5)反应完后自然冷却至室温，收集釜底的粉末状反应产物，依次用去离子水，无水乙醇交替反复清洗数次后，将粉末在40℃下真空干燥12小时，得到复合材料粉末，复合材料中石墨烯的重量百分比为9.5％。2CN102800849B说明书1/5页过渡金属锡化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池用复合材料领域，具体涉及一种过渡金属锡化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、安全性能好等优点，因此在数码相机、移动电话和笔记本电脑等便携式电子产品中得到广泛应用，对于电动自行车和电动汽车也具有应用前景。目前商品化的锂离子电池的负极材料是石墨以及其它形式的碳材料。由于石墨的理论容量只有372mAh·g-1，而且嵌锂电位较低，限制了其使用范围。与石墨等碳材料相比，某些锡基合金具有较理想的嵌锂电位和较高的质量比及体积比容量，应用前景十分广阔。目前这些锡基合金一般采用固相烧结法制备，该方法设备昂贵、工艺复杂、对原材料