加少量NMP经研磨充分混合形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔基体上作为测试电极，以金属锂作为对电极制成扣式电池，其电解液为lmol/L的LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v = 1:1:1)，测试充放电电流密度为500mA/g。
[0032]采用锡/氧化石墨稀负极复合材料制成的电极，在室温下在500mA/g恒流放电时，循环200圈比容量仍可保持在430mAh/g，表现出良好的循环性能。
[0033]实施例2 称取3g纯度99.5%的鳞状石墨，加入到含350mL质量分数为98%的浓硫酸和50mL质量分数为85%的磷酸的混合溶液中，分批加入18g高锰酸钾进行氧化，将该混合溶液保持在0°C，搅拌2h，接着在室温下水浴搅拌12h，进一步在80°C下搅拌0.5h，得到混合物。在冰浴条件下向混合物中缓慢加入350mL去离子水。15min后，再加入9g双氧水除去高锰酸钾，之后混合物颜色变为亮黄色，抽滤，再用浓度为10 %的稀盐酸洗涤3次、抽滤、在60 °C真空干燥48h即得到氧化石墨稀(GO)。
[0034]称取0.3g GO,加入40mL去离子水和80mL乙二醇超声分散3h形成分散液，然后在搅拌条件下，依次加入0.170g CTAB，0.045g Sn，然后球磨混合12h，得到黑色固体，抽滤清洗后，放于60°C的干燥箱烘干，即可得到本发明的锡/氧化石墨烯负极复合材料。
[0035]称取0.35g的上述制得的锡/氧化石墨烯负极复合材料，加入0.1g导电炭黑作为导电剂，0.05gPVDF作为粘结剂，加少量NMP经研磨充分混合形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔基体上作为测试电极，以金属锂作为对电极制成扣式电池，其电解液为lmol/L的LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v = 1:1:1)，测试充放电电流密度为500mA/g。采用本实施例制备的锂电池电极与锂片组装成扣式电池，在室温下在500mA/g恒流放电时，循环200圈比容量仍可保持在510mAh/g。表现出良好的循环性能。
[0036]实施例3
称取5g纯度99.5%的鳞状石墨，加入到含300mL质量分数为98%的浓硫酸和50mL质量分数为85%的磷酸的混合溶液中，分批加入30g高锰酸钾进行氧化，将该混合溶液保持在0°C，搅拌2h，接着在室温下水浴搅拌12h，进一步在80°C下搅拌0.5h，得到混合物。在冰浴条件下向混合物中缓慢加入350mL去离子水。15min后，再加入15g双氧水除去高锰酸钾，之后混合物颜色变为亮黄色，抽滤，再用浓度为10 %的稀盐酸洗涤3次、抽滤、在60 °C真空干燥48h即得到氧化石墨稀(GO)。
[0037]称取0.1g G0,加入30mL去离子水和60mL乙二醇超声分散3h形成悬池液，然后在搅拌条件下，依次加入0.1OOg PVP,0.015g Sn，然后球磨混合24h，得到黑色固体，抽滤清洗后，放于60°C的干燥箱烘干，即可得到本发明的锡/氧化石墨烯负极复合材料。
[0038]称取0.35g的上述制得的锡/氧化石墨烯负极复合材料，加入0.1g导电炭黑作为导电剂，0.05gPVDF作为粘结剂，加少量NMP经研磨充分混合形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔基体上作为测试电极，以金属锂作为对电极制成扣式电池，其电解液为lmol/L的LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v = 1:1:1)，测试充放电电流密度为500mA/g。采用本实施例制备的锂电池电极与锂片组装成扣式电池，在室温下在500mA/g恒流放电时，循环200圈比容量仍可保持在480mAh/g。表现出良好的循环性能。
[0039]实施例4
称取5g纯度99.5%的鳞状石墨，加入到含350mL质量分数为98%的浓硫酸和50mL质量分数为85%的磷酸的混合溶液中，分批加入30g高锰酸钾进行氧化，将该混合溶液保持在0°C，搅拌2h，接着在室温下水浴搅拌12h，进一步在80°C下搅拌0.5h，得到混合物。在冰浴条件下向混合物中缓慢加入350mL去离子水。15min后，再加入15g双氧水除去高锰酸钾，之后混合物颜色变为亮黄色，抽滤，再用浓度为10 %的稀盐酸洗涤3次、抽滤、在60 °C真空干燥48h即得到氧化石墨稀(GO)。
[0040]称取0.2g GO,加入40mL去离子水和80mL乙二醇超声分散3h形成分散液，然后在搅拌条件下，依次加入0.170g SDS,0.05g Sn，然后球磨混合24h，得到黑色固体，抽滤清洗后，放于60°C的干燥箱烘干，即可得到本发明的锡/氧化石墨烯负极复合材料。
[0041]称取0.4g的上述制得的锡/氧化石墨稀负极复合材料，加入0.05g导电炭黑作为导电剂，0.05gPVDF作为粘结剂，加少量NMP经研磨充分混合形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔基体上作为测试电极，以金属锂作为对电极制成扣式电池，其电解液为lmol/L的LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v = 1:1:1)，测试充放电电流密度为500mA/g。采用本实施例制备的锂电池电极与锂片组装成扣式电池，在室温下在500mA/g恒流放电时，循环200圈比容量仍可保持在420mAh/g。表现出良好的循环性能。
[0042]实施例5
称取5g纯度99.5%的鳞状石墨，加入到含350mL质量分数为98%的浓硫酸和50mL质量分数为85%的磷酸的混合溶液中，分批加入30g高锰酸钾进行氧化，将该混合溶液保持在0°C，搅拌2h，接着在室温下水浴搅拌12h，进一步在80°C下搅拌0.5h，得到混合物。在冰浴条件下向混合物中缓慢加入350mL去离子水。15min后，再加入15g双氧水除去高锰酸钾，之后混合物颜色变为亮黄色，抽滤，再用浓度为10 %的稀盐酸洗涤3次、抽滤、在60 °C真空干燥48h即得到氧化石墨稀(GO)。
[0043]称取0.3g GO,加入20mL去离子水和40mL乙二醇超声分散3h形成分散液，然后在搅拌条件下，依次加入0.15g CTAB，0.036g Sn，然后球磨混合12h，得到黑色固体，抽滤清洗后，放于60°C的干燥箱烘干，即可得到本发明的锡/氧化石墨烯负极复合材料。
[0044]称取0.4g的上述制得的锡/氧化石墨烯负极复合材料，加入0.05g导电炭黑作为导电剂，0.05gPVDF作为粘结剂，加少量NMP经研磨充分混合形成均匀的糊状物，涂覆在铜箔基体上作为测试电极，以金属锂作为对电极制成扣式电池，其电解液为lmol/L的LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v = 1:1:1)，测试充放电电流密度为500mA/g。
[0045]采用本实施例制备的锂电池电极与锂片组装成扣式电池，在室温下在500mA/g恒流放电时，循环200圈比容量仍可保持在460mAh/g，表现出良好的循环性能。
【主权项】
1.一种用于锂电池的锡/氧化石墨烯负极复合材料，其特征在于，由纳米锡均匀吸附在氧化石墨稀表面构成。2.根据权利要求1所述的锡/氧化石墨烯负极复合材料，其特征在于，所述的纳米锡的质量占纳米锡和氧化石墨稀总质量的5?15%。3.根据权利要求1所述的锡/氧化石墨烯负极复合材料，其特征在于，所述的纳米锡形貌为片状，片层厚度为5?20nm。4.根据权利要求3所述的锡/氧化石墨烯负极复合材料，其特征在于，所述的纳米锡是通过球磨的方式吸附在氧化石墨烯表面得到。5.根据权利要求1所述的锡/氧化石墨烯负极复合材料，其特征在于，所述的锡/氧化石墨稀复合材料的比表面积为200?600m2/g。6.制备权利要求1?5任一项所述的锡/氧化石墨稀负极复合材料的方法，其特征在于，将氧化石墨烯粉体和纳米锡按一定比例，加入溶剂和分散剂，通过球磨，至纳米锡完全分散，离心固液分离，干燥即得。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的溶剂为水和乙二醇的混合溶剂，其体积比为1:2?4 ;锡与氧化石墨烯的质量比为0.05?0.5:1 ;所述的分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸锂、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种用于锂电池的锡/氧化石墨烯负极复合材料及其制备方法，该负极复合材料由纳米锡均匀吸附在氧化石墨烯表面构成，制备方法是将氧化石墨烯粉体超声分散在水和乙二醇的混合溶液中得到分散液，在分散液中加入纳米锡和分散剂，通过球磨至纳米锡完全分散，干燥即得片状形貌的纳米锡均匀吸附在氧化石墨烯表面的负极复合材料，该复合材料可用于制备具有高放电比容量、优异倍率性能和长循环寿命等特点的锂离子电池；且该制备方法简单可靠，工艺重复性好，可操作性强，成本低，适合工业化生产。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/36, H01M4/139, H01M10/058
【公开号】CN104916824
【申请号】CN201510332627
【发明人】田东
【申请人】田东
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月13日