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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107611380A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201710736645.5(22)申请日2017.08.24(71)申请人广西大学地址530007广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人沈培康史外鹏张颖朦乔斯凯(74)专利代理机构北京中誉威圣知识产权代理有限公司11279代理人朱志宽(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/52(2010.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/0525(2010.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书1页说明书11页附图3页(54)发明名称一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料的制备方法(57)摘要本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料应用于锂离子电池负极材料的方法。本发明是以聚合物为碳源,镍盐为催化剂,通过与造孔剂充分混合后在管式炉中进行煅烧,产物通过水洗除去剩余的造孔剂等杂质后,抽滤干燥,得到纳米镍金属颗粒/立体结构石墨烯复合材料,该材料经过水热反应以及后续的热处理制备得到氧化镍/立体结构石墨烯复合材料。本发明制备的氧化镍/立体结构石墨烯复合材料大大提高了材料的导电性和结构稳定性;具有良好的倍率性能和循环稳定性。本发明制备的氧化镍/立体结构石墨烯复合材料比表面大,产率高,工艺简单,易于实现工业大规模生产,是很好的锂离子电池负极材料。CN107611380ACN107611380A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)先将具有离子交换能力的聚合物进行预处理,洗涤、干燥;(2)将预处理后的聚合物加入到0.1-2.0mol/L的镍盐溶液中,磁力搅拌0.1-12h后抽滤,除去滤液;(3)将步骤(2)中交换有镍离子的聚合物按质量比1:1-5加入一定量的造孔剂,然后加入一定量的去离子水使造孔剂恰好溶解,搅拌混合均匀,烘干;(4)将步骤(3)中所得物质在保护气氛下以1-10℃/min的升温速率,升温到400-1000℃,恒温1-5h;(5)将步骤(4)中加热处理后所得物质用去离子水清洗若干次,除去多余的杂质;抽滤、烘干,即得到纳米镍金属颗粒/三维石墨烯复合材料;(6)将步骤(5)中制备得到的纳米镍金属颗粒/三维石墨烯复合材料与一定浓度的镍盐和硫酸盐溶液混合均匀后转移到反应釜中,加热反应一段时间,得到羟基硫酸镍/三维石墨烯前驱体;(7)将步骤(6)中制备得到的羟基硫酸镍/三维石墨烯前驱体放入管式炉中,通入氮气气体,设置加热温度为200-1000℃,恒温1-10h,控制升温速率为1-10℃/min,保护气体流速为0.1-1sccm/min,自然冷却后,得到氧化镍/三维石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的预处理为热处理、酸处理和碱处理中的一种或几种混合处理方式。3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中所述的聚合物为PKS聚合物、0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、D001强酸阳离子交换树脂、D403螯合树脂、D850螯合树脂、KP112金属镍回收树脂和KP752金属镍回收树脂中的一种或几种树脂的混合物。4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的所述的镍盐为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍和乙酸镍中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的造孔剂包括碳酸氢铵、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸铵和氢氧化钠中的一种或两种以上混合物。6.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的保护气氛为氮气、二氧化碳、氦气和氩气中的一种或两种以上的混合物。7.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(6)中所述的硫酸盐为硫酸铁、硫酸钠、硫酸铜、硫酸钾或硫酸锌;所述的镍盐为氯化镍、醋酸镍或硝酸镍;混合溶液中,硫酸盐溶液浓度为0.01-1mol/L,镍盐溶液浓度为0.01-0.5mol/L。8.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料氧化镍/三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(6)中所述的加热温度为100-200℃,反应时间为2-48h。2CN107611380A说明书1/11页一种氧化镍/立体结构石墨烯复合材料的制备方法技术