專利名稱：過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池用復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話和筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車也具有應(yīng)用前景。目前商品化的鋰離子電池的負(fù)極材料是石墨以及其它形式的碳材料。由于石墨的理論容量只有372mAh g'而且嵌鋰電位較低，限制了其使用范圍。與石墨等碳材料相比，某些錫基合金具有較理想的嵌鋰電位和較高的質(zhì)量比及體積比容量，應(yīng)用前景十分廣闊。目前這些錫基合金一般采用固相燒結(jié)法制備，該方法設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜、對(duì)原材料要求高，使得制備成本大大提高。另外，由于錫基合金在充放電過(guò)程中體積變化較大，再 加上固相法制備的材料顆粒尺寸較大且分布不均勻，所以所得錫基合金材料的電化學(xué)穩(wěn)定性較差。目前提高合金負(fù)極循環(huán)穩(wěn)定性的方法有將材料納米化及復(fù)合化。復(fù)合材料(Composite materials)是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過(guò)物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成的具有新性能的材料。復(fù)合材料中的各種材料一般在性能上能互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。石墨烯由于其電導(dǎo)率高，強(qiáng)度高，比表面積大，被廣泛用作納米顆粒的載體來(lái)制備復(fù)合材料。如申請(qǐng)?zhí)枮?01010158087. 7的中國(guó)專利申請(qǐng)中公開了一種石墨烯負(fù)載四氧化三鈷納米復(fù)合材料及其制備方法，由石墨烯和四氧化三鈷組成，四氧化三鈷負(fù)載在石墨烯納米片上，石墨烯納米片的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% -95% wt，石墨烯納米片的厚度為0. 3 50納米，四氧化三鈷的粒徑為I 200納米，四氧化三鈷為球狀或片狀；制備方法為取氧化石墨烯溶液和二價(jià)鈷鹽、高分子表面活性劑混合；然后和加入氧化劑的堿溶液混合后攪拌或者超聲0. 2 5小時(shí)，轉(zhuǎn)移到高溫反應(yīng)釜中，在100 250°C下退火3 30小時(shí)得到產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、干燥，即得石墨烯負(fù)載四氧化三鈷納米復(fù)合材料。因此，開發(fā)納米尺寸的復(fù)合材料具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電化學(xué)穩(wěn)定性良好的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料。本發(fā)明還提供了一種過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料的一步制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，能耗低、成本低，所得產(chǎn)物顆粒尺寸細(xì)小且分布均勻。一種過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，由納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物和石墨烯(G)組成，所述的過(guò)渡金屬錫化物的通式為MSn2或M3Sn2，其中M代表VIII族過(guò)渡金屬元素。即所述的復(fù)合材料具有MSn2/G或M3Sn2/G的組成。所述的VIII族過(guò)渡金屬元素可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)中的一種、兩種或三種。當(dāng)選用兩種以上VIII族過(guò)渡金屬元素時(shí)，多種VIII族過(guò)渡金屬元素的原子數(shù)之和等于I或3，兩種以上VIII族過(guò)渡金屬元素之間的比例可為任意比；具體為M = FexCoyNiz,其中 X、Y、z 滿足條件 x+y+z = I 及1,0 ^ y ^ 1,0 ^ z ^ I ;或者，x、y、z 滿足
條件x+y+z = 3&0；^x；^3,0；^y；^3,0；^z；^3。如所述的過(guò)渡金屬錫化物為FeSn2、Coa9Ni0. iSn2、Ni3Sn2 或 Ni0 4Fe2 6Sn2 等。過(guò)渡金屬錫化物的顆粒直徑越小，越易覆載于石墨烯上，復(fù)合材料的電化學(xué)穩(wěn)定性能越好，因此本發(fā)明選用納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物，優(yōu)選，所述的納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物的顆粒直徑為20納米 50納米。優(yōu)選，所述的復(fù)合材料中納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物呈均勻分散。為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料的應(yīng)用性能，所述的復(fù)合材料中石墨烯的重量百分含量?jī)?yōu)選為0. 5% 15%，進(jìn)一步優(yōu)選為2. 3% 14. 5%。所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，為一步水熱法或一步溶劑 熱法。為了達(dá)到更好的發(fā)明效果，優(yōu)選所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟I)將氧化石墨烯(GO)溶于去離子水或有機(jī)溶劑中，超聲至完全分散，得到GO的均勻溶液；所述的去離子水或有機(jī)溶劑的用量為適量，能得到GO的均勻溶液即可；2)以含VIII族過(guò)渡金屬元素的化合物和含錫的化合物為原料，按照MSn2或M3Sn2中VIII族過(guò)渡金屬元素M與錫的化學(xué)計(jì)量比(即M與Sn的原子比I : 2或I : 3)混合于去離子水或有機(jī)溶劑中，得到以MSn2或M3SnJ+濃度為0. 015mol/L 0. 15mol/L的溶液；再將溶液加入到步驟I)的GO的均勻溶液中，攪拌均勻后得到混合溶液；3)在步驟2)的混合溶液中加入還原劑后于密封環(huán)境中在230°C 280°C反應(yīng)26-60小時(shí)后冷卻，收集固體產(chǎn)物，經(jīng)去離子水和無(wú)水乙醇交替反復(fù)洗滌，干燥，得到過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料；所述的GO加入量為MSn2或M3Sn2理論重量的1% 30% ;所述的還原劑的加入量由兩部分核算，按以下方法確定每摩爾MSn2或M3Sn2加入6摩爾 18摩爾還原劑,每克GO再加入0. 2摩爾 I摩爾還原劑。所述的含VIII族過(guò)渡金屬元素的化合物可選用VIII族過(guò)渡金屬的氯化物、VIII族過(guò)渡金屬的氧化物、VIII族過(guò)渡金屬的硝酸鹽、VIII族過(guò)渡金屬的硫酸鹽、VIII族過(guò)渡金屬的碳酸鹽、VIII族過(guò)渡金屬的草酸鹽、VIII族過(guò)渡金屬的醋酸鹽或所述任意一種鹽的水合物。所述的含錫的化合物可選用錫的氯化物、錫的氧化物、錫的硝酸鹽、錫的硫酸鹽、錫的碳酸鹽、錫的草酸鹽、錫的醋酸鹽或所述任意一種鹽的水合物。所述的有機(jī)溶劑是甲醇、乙二醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、批乙二胺、苯或甲苯。所述的還原劑用于將氧化石墨烯還原成石墨烯，選用堿金屬的硼氫化物，優(yōu)選NaBH4 或 KBH4。步驟3)中，進(jìn)一步優(yōu)選在230°C 250°C反應(yīng)28小時(shí) 48小時(shí)后冷卻；反應(yīng)溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)渡金屬錫化物易形成，氧化石墨烯易還原成石墨烯，但對(duì)顆粒尺寸影響不大。所述的冷卻的溫度并沒(méi)有嚴(yán)格的限定，以適宜操作為主，一般可冷卻至15°C 30°C的環(huán)境溫度。所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料可用作鋰離子電池負(fù)極材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明復(fù)合材料中過(guò)渡金屬錫化物(MSn2或M3Sn2)由于石墨烯的分散和承載作用能夠在復(fù)合材料中均勻分布，可有效提高過(guò)渡金屬錫化物在充放電過(guò)程中的穩(wěn)定性，對(duì)于提高錫基合金的電化學(xué)穩(wěn)定性具有重大意義。2、本發(fā)明復(fù)合材料用于鋰離子電池負(fù)極的優(yōu)點(diǎn)在于利用石墨烯高的電導(dǎo)率、高的機(jī)械強(qiáng)度、大的比表面積劑及孔隙率來(lái)提高納米錫基合金的綜合性能，特別是電化學(xué)穩(wěn)定性。3、本發(fā)明采用一步水熱或溶劑熱法制備納米尺寸的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)
合材料，即用石墨烯來(lái)承載和分散納米尺寸的金屬間化合物MSn2或M3Sn2，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、周期短、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，由于石墨烯的分散和承載作用，所得過(guò)渡金屬錫化物(MSn2或M3Sn2)純度高、粒度小，顆粒尺寸呈納米級(jí)，直徑約為20納米 50納米，且分布比較均勻，可有效提高其在充放電過(guò)程中的穩(wěn)定性，對(duì)于提高錫基合金的電化學(xué)穩(wěn)定性具有重大意義。


圖I為實(shí)施例I所得FeSn2/G復(fù)合材料的X射線衍射圖譜； 圖2為實(shí)施例I所得FeSn2/G復(fù)合材料的透射電鏡照片；圖3為實(shí)施例I所得FeSn2/G復(fù)合材料及純FeSn2電化學(xué)性能圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例II)將106毫克GO溶于適量乙二醇中，超聲至完全分散，得到GO的均勻溶液。2)將分析純SnCl2 2H20和FeCl3 6H20,按Fe Sn原子比I 2的比例配料后溶于乙二醇得到以FeSn2計(jì)濃度為0. 015mol/L的溶液80毫升，將該溶液加入到步驟I)的GO的均勻溶液中，攪拌均勻后制得混合液。3)將步驟2)的混合液置于容量為100暈升的聞壓反應(yīng)爸中(填充度80%,體積百分比)，并在溶液中加入2. 3克還原劑NaBH4，然后立即密封。4)將反應(yīng)釜加熱至230°C，并反應(yīng)32小時(shí)。5)反應(yīng)完后自然冷卻至室溫，收集釜底的粉末狀反應(yīng)產(chǎn)物，依次用去離子水，無(wú)水乙醇交替反復(fù)清洗數(shù)次后，將粉末在40°C下真空干燥12小時(shí)，得到復(fù)合材料粉末，復(fù)合材料中石墨烯的重量百分比為14.5%。所得的復(fù)合材料粉末的X射線衍射圖譜和透射電鏡照片分別如圖I和圖2，圖I中所有的衍射峰均可歸為FeSn2的衍射峰，圖I中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)石墨烯的衍射峰，表明石墨烯層已被FeSn2顆粒均勻分散。從圖I和圖2可看出所得的復(fù)合材料粉末為鐵錫化物/石墨烯(FeSn2/G)復(fù)合材料，其中FeSn2顆粒尺寸呈納米級(jí),直徑為20納米 50納米,且分布比較均勻。分別以所得FeSn2/G復(fù)合材料及純納米FeSn2 (其顆粒直徑為20納米 50納米；純納米FeSn2的制備方法同F(xiàn)eSn2/G，不同之處是原料中不加氧化石墨烯)作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試(恒電流充放電)，所得FeSn2/G復(fù)合材料及純納米FeSn2電化學(xué)性能圖如圖3，恒電流充放電(電流密度SOmAg-1，電壓范圍0. 05 2V)測(cè)試表明，循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，F(xiàn)eSn2/G復(fù)合材料的容量為470mAh g—1，循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，F(xiàn)eSn2/G復(fù)合材料的容量升高至600mAh g—1 ;而循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，純納米FeSn2的容量為525mAh g_S循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，純納米FeSn2的容量迅速降低為340mAh ;可見(jiàn)與純納米FeSn2相比，F(xiàn)eSn2/G復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性明顯提高，電化學(xué)穩(wěn)定性良好。實(shí)施例2I)將142毫克GO溶于適量去離子水中，超聲至完全分散，得到GO的均勻溶液。2)將分析純 SnCl4 5H20 和 CoCl2 6H20, NiSO4 7H20,按 Co Ni Sn 原子比0.9 : 0.1 : 2的比例配料后溶于去離子水中得到以Coa9NiaiSn2計(jì)濃度為0.03mol/L的溶液80毫升，將該溶液加入到步驟I)的GO的均勻溶液中，攪拌均勻后制得混合液。 3)將步驟2)的混合液置于容量為100暈升的聞壓反應(yīng)爸中(填充度80%,體積百分比)，并在溶液中加入4. 5克還原劑KBH4，然后立即密封。4)將反應(yīng)釜加熱至230°C，并反應(yīng)36小時(shí)。5)反應(yīng)完后自然冷卻至室溫，收集釜底的粉末狀反應(yīng)產(chǎn)物，依次用去離子水，無(wú)水乙醇交替反復(fù)清洗數(shù)次后，將粉末在40°C下真空干燥12小時(shí)，得到復(fù)合材料粉末，復(fù)合材料中石墨烯的重量百分比為9. 5%。所得的復(fù)合材料粉末經(jīng)X射線衍射圖譜和透射電鏡照片分析，可看出所得的復(fù)合材料粉末為鈷鎳錫化物/石墨烯(C0a9NiaiSn2/G)復(fù)合材料，其中Coa9NiaiSn2顆粒尺寸呈納米級(jí)，直徑為20納米 50納米，且分布比較均勻。分別以所得Coa9NiaiSn2Ai復(fù)合材料及純納米Coa9Nia (其顆粒直徑為20納米 50納米；純納米Coa9NiaiSn2的制備方法同Coa9Nia iSr^/G,不同之處是原料中不加氧化石墨烯)作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試方法同實(shí)施例1，恒電流充放電(電流密度50*'電壓范圍0. 05 2V)測(cè)試表明，循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，Coa9NiaiSVG復(fù)合材料的容量為480mAh g—1，循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，Coa9Nia ^n2Ai復(fù)合材料的容量升高至583mAh g—1 ;而循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，純納米Coa9NiaiSn2的容量為540mAh g'循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，純納米Coa9NiaiSn2的容量迅速降低為300mAh g_1 ;可見(jiàn)與純納米Coa9Nia ^n2相比，Coa9NiaiSnyG復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性明顯提高，電化學(xué)穩(wěn)定性良好。實(shí)施例3I)將300毫克氧化石墨烯(GO)溶于適量乙二醇中，超聲至完全分散，得到GO的均勻溶液。2)將分析純SnCl2 2H20和NiCl2 6H20，按Ni Sn原子比3 2的比例配料后溶于乙二醇中得到以Ni3Sn2計(jì)濃度為0. 09mol/L的溶液80毫升，將該溶液加入到步驟I)的GO的均勻溶液中，攪拌均勻后制得混合液。3)將步驟2)的混合液置于容量為100暈升的聞壓反應(yīng)爸中(填充度80%,體積百分比)，并在溶液中加入5. 4克還原劑NaBH4，然后立即密封。4)將反應(yīng)釜加熱至240°C，并反應(yīng)28小時(shí)。5)反應(yīng)完后自然冷卻至室溫，收集釜底的粉末狀反應(yīng)產(chǎn)物，依次用去離子水，無(wú)水乙醇交替反復(fù)清洗數(shù)次后，將粉末在40°C下真空干燥12小時(shí)，得到復(fù)合材料粉末，復(fù)合材料中石墨烯的重量百分比為4. 4%。所得的復(fù)合材料粉末經(jīng)X射線衍射圖譜和透射電鏡照片分析，可看出所得的復(fù)合材料粉末為鎳錫化物/石墨烯(Ni3Sn2/G)復(fù)合材料，其中Ni3Sn2顆粒尺寸呈納米級(jí)，直徑為20納米 50納米，且分布比較均勻。分別以所得Ni3Sn2/G復(fù)合材料及純納米Ni3Sn2 (其顆粒直徑為20納米 50納米；純納米Ni3Sn2的制備方法同Ni3Sn2/G，不同之處是原料中不加氧化石墨烯)作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試,測(cè)試方法同實(shí)施例I,恒電流充放電(電流密度SOmAg—1，電壓范圍0. 05 2V)測(cè)試表明，循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，Ni3Sn2/G復(fù)合材料的容量為404mAh ^1，循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，Ni3Sn2/G復(fù)合材料的容量升高至503mAh g_1 ;而循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，純納米Ni3Sn2的容量為422mAh g'循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，純納米Ni3Sn2的容量迅速降低為250mAh g_1 ;可見(jiàn)與純納米Ni3Sn2相比，Ni3Sn2/G復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性明顯提高，電化學(xué)穩(wěn)定性良好。實(shí)施例4將102毫克氧化石墨烯(GO)溶于適量乙二胺中，超聲至完全分散，得到GO的均勻溶液。
2)將分析純 SnSO4, NiSO4 7H20 和 FeCl2 6H20 按 Ni : Fe : Sn 原子比0.4 2.6 2的比例配料后溶于乙二胺中得到以附。./62.65112計(jì)濃度為0. 15mol/L的溶液80毫升，將該溶液加入到步驟I)的GO的均勻溶液中，攪拌均勻后制得混合液。3)將步驟2)的混合液置于容量為100暈升的聞壓反應(yīng)爸中(填充度80%,體積百分比)，并在溶液中加入10. 9克還原劑KBH4，然后立即密封。4)將反應(yīng)釜加熱至250°C，并反應(yīng)48小時(shí)。5)反應(yīng)完后自然冷卻至室溫，收集釜底的粉末狀反應(yīng)產(chǎn)物，依次用去離子水，無(wú)水乙醇交替反復(fù)清洗數(shù)次后，將粉末在40°C下真空干燥12小時(shí)，得到復(fù)合材料粉末，復(fù)合材料中石墨烯的重量百分比為2. 3%。所得的復(fù)合材料粉末經(jīng)X射線衍射圖譜和透射電鏡照片分析，可看出所得的復(fù)合材料粉末為鎳鐵錫化物/石墨烯(Nia4Fe2.6Sn2/G)復(fù)合材料，其中Nia4Fe2.6Sn2顆粒尺寸呈納米級(jí)，直徑為20納米 50納米，且分布比較均勻。分別以所得NiQ.4Fe2.6Sn2/G復(fù)合材料及純納米Nia4Fe2.6Sn2 (其顆粒直徑為20納米 50納米；純納米NiQ.4Fe2.6Sn2的制備方法同NiQ.4Fe2.6Sn2/G,不同之處是原料中不加氧化石墨烯)作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試方法同實(shí)施例1，恒電流充放電(電流密度50*'電壓范圍0. 05 2V)測(cè)試表明，循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，Ni0.4Fe2.6Sn2/G復(fù)合材料的容量為412mAh g—1，循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，Ni0.4Fe2.6Sn2/G復(fù)合材料的容量升高至515mAh -g^1 ;而循環(huán)次數(shù)為I時(shí)，純納米，Nia4Fe2.6Sn2的容量為425mAh g—1，循環(huán)次數(shù)為20時(shí)，純納米Nia4Fe2.6Sn2的容量迅速降低為274mAh g_1 ;可見(jiàn)與純納米Nia4Fe2.6Sn2相比，Nia4Fe2.6Sn2/G復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性明顯提高，電化學(xué)穩(wěn)定性良好。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，由納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物和石墨烯組成，過(guò)渡金屬錫化物的通式為MSn2或M3Sn2，其中M代表VIII族過(guò)渡金屬元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的VIII族過(guò)渡金屬元素為鐵、鈷、鎳中的一種、兩種或三種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，過(guò)渡金屬錫化物為 FeSn2> Coa9Ni0. Ni3Sn2 或 Ni0.4Fe2.6Sn2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合材料中石墨烯的重量百分含量為0. 5% 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物的顆粒直徑為20納米 50納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合材料中納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物呈均勻分散。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將氧化石墨烯溶于去離子水或有機(jī)溶劑中，超聲至完全分散，得到氧化石墨烯的均勻溶液； 2)以含VIII族過(guò)渡金屬元素的化合物和含錫的化合物為原料，按照MSn2或M3Sn2中VIII族過(guò)渡金屬元素M與錫的化學(xué)計(jì)量比混合于去離子水或有機(jī)溶劑中，得到以MSn2或M3Sn2計(jì)濃度為0. 015mol/L 0. 15mol/L的溶液；再將該溶液加入到步驟I)的氧化石墨烯的均勻溶液中，攪拌均勻后得到混合溶液； 3)在步驟2)的混合溶液中加入還原劑后于密封環(huán)境中在230°C 280°C反應(yīng)26-60小時(shí)后冷卻，收集固體產(chǎn)物，經(jīng)去離子水和無(wú)水乙醇交替反復(fù)洗滌，干燥，得到過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料； 所述的氧化石墨烯的加入量為MSn2或M3Sn2理論重量的1% 30% ； 所述的還原劑的加入量由兩部分核算，按以下方法確定每摩爾MSn2 *M3Sn2加入6摩爾 18摩爾還原劑，每克氧化石墨烯再加入0. 2摩爾 I摩爾還原劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的含VIII族過(guò)渡金屬元素的化合物和含錫的化合物均是氯化物、氧化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、醋酸鹽或所述任意一種鹽的水合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑是甲醇、乙二醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、批乙二胺、苯或甲苯； 所述的還原劑是堿金屬的硼氫化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料在作為鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過(guò)渡金屬錫化物/石墨烯復(fù)合材料，由納米級(jí)過(guò)渡金屬錫化物和石墨烯組成，所述的過(guò)渡金屬錫化物的通式為MSn2或M3Sn2，其中M代表VIII族過(guò)渡金屬元素。該復(fù)合材料中過(guò)渡金屬錫化物由于石墨烯的分散和承載作用能夠均勻分布，可有效提高過(guò)渡金屬錫化物在充放電過(guò)程中的穩(wěn)定性，可用作鋰離子電池負(fù)極材料。本發(fā)明還公開了該復(fù)合材料的一步水熱法或一步溶劑熱法的制備方法，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、周期短、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/38GK102800849SQ20121025483
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者謝健, 馮斌, 鄭云肖, 劉雙宇, 宋文濤, 曹高劭, 朱鐵軍, 趙新兵 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)