锂循环寿命测试
[0092] 对样品1#的嵌锂/脱锂循环寿命进行测试，具体如下：
[0093] 将实施例3中组装所得扣式电池在武汉蓝和LAND2001A系统上测试。循环电压 区间为0.05~3V，循环电流密度为50mAg1。循环比容量根据循环电流密度与活性物质质 量计算得到。
[0094] 结果如图9所示。由图9可以看出，该复合材料在50mAg1电流密度下的首次放 电容量可超过1100mAhg1，在50mAg1电流密度条件下的循环容量分别可达800mAhg、 考虑到SnSe2的理论容量为426mAhg\样品1#的循环容量可达到理论容量的1.88倍，在 循环50圈后其容量仍能保持在700mAhg1左右，证明本方法所得复合材料具有良好的锂 离子存储循环寿命。
[0095] 实施例5嵌锂/脱锂倍率循环测试
[0096] 对样品1#的嵌锂/脱锂倍率循环进行测试，具体如下：
[0097] 将实施例3中组装所得扣式电池在武汉蓝和LAND2001A系统上测试。循环电压 区间为0.05~3￥，循环电流密度分别为50、150、500、1000、2000、3000及5000滅 81。循环 比容量根据循环电流密度与活性物质质量计算得到。
[0098] 结果如图10所示。由图10可以看出，该复合材料在50mAg1电流密度下的首次 放电容量可达 1100mAhg1，在 50、150、500、1000、2000、3000 和 5000mAg1 电流密度条件 下的循环容量分别可达796、668、534、435、323、244及162滅1181。考虑到31^6 2的理论容 量为426mAhg1，样品1#在1000mAhg1电流密度条件下的循环容量仍优于理论容量，证 明本方法所得复合材料具有良好的锂离子存储性能。
[0099] 实施例6钠离子电池的制备及测试
[0100] 以样品1#作为负极活性材料，用于钠离子电池，具体步骤如下：
[0101] 将样品1#、导电剂导电炭黑、粘接剂PVDF在N-甲基吡咯烷酮中混合均勾，制成负 极浆料。其浆料固体成分中包含80 %的负极活性材料、10 %的导电炭黑、10%的聚偏二氟 乙烯。将负极浆料均匀地涂布在厚度为9μπι的负极集流体铜箱上，随后在120°C真空下烘 干后进行切片、压片、称重，即得负极片。以二乙二醇二乙醚（简写为DGE)作为非水有机溶 剂，加入NaS03CF3，得到NaS03CF3浓度为lmol/L的溶液，即为电解液。在手套箱中以Celgard 2325复合膜作为隔膜，以金属钠作为正极片，组装半电池。
[0102] 对所得半电池进行循环伏安测试和循环寿命测试。循环伏安测试扫描电压范围为 0. 05~3V，扫描速率0.lmV/s;循环寿命测试的电流密度为150mAg1。
[0103] 结果如图11和图12所示。由图11可以看出，该复合材料对钠离子存储具有类似 锂离子存储的性质，不同在于氧化还原峰位置有所区别。在第2和第3圈扫描过程中，阴极 峰和阳极峰位置及强度基本趋于稳定，同时两圈扫描的图形面积基本一致，结果表明所得 产物具有良好的可逆电化学储钠性能。
[0104] 图12显示，样品1#在室温下对钠离子具有可逆存储性质，在电流密度为150mAg1 的条件下恒电流充放电50圈时容量仍能稳定在250mAhg1左右，表现出了良好的循环性 能。
[0105] 以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申 请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱 离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等 效实施案例，均属于技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种纳米二硒化锡/石墨烯复合材料，其特征在于，石墨烯表面生长有平均粒径为 3nm~10nm的二硒化锡颗粒。2. 根据权利要求1所述的纳米二硒化锡/石墨稀复合材料，其特征在于，所述纳米二硒 化锡/石墨稀复合材料中纳米二硒化锡的重量百分含量为25wt%~85wt%。3. -种纳米二硒化锡/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤： a) 将锡粉、硒粉和离子液体混合，得到混合液I;混合液I在微波加热条件下于 180°C~210°C保持不少于30分钟后冷却至室温，加入有机溶剂I，分散均匀后经过滤保留 滤液，得到前驱液； b) 将氧化石墨烯分散于水中，再加入有机溶剂II，分散均匀后形成分散液； c) 将步骤a)所得前驱液加入步骤b)所得的分散液中，搅拌均匀后加入醇和水，分离干 燥析出的固体，得到初产物； d) 对步骤c)所得初产物进行热处理，得到所述纳米二硒化锡/石墨烯复合材料。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述离子液体选自咪唑类离子液体中的 至少一种。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述离子液体选自具有式I所示结构式的 咪唑类离子液体中的至少一种：其中，X选自C1或Br 选自甲基；R2是氢或1?2选自碳原子数为1~3的烷基；1?3选 自碳原子数为2~12的烷基； 优选地，私选自碳原子数为3~8的烷基。6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中锡粉、硒粉和离子液体的物 质的量之比为1:2~3:5~15 ; 步骤b)中氧化石墨烯与步骤a)中锡粉的重量比例为1:0.2~1。7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述有机溶剂I为N-甲基吡咯 烷酮；步骤b)中所述有机溶剂II为乙醇和N-甲基吡咯烷酮的混合物，其中乙醇与N-甲基 吡咯烷酮的体积比为1:1~2:1。8. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤d)所述热处理是：在280°C~350°C 下，通入保护气，热处理2小时~5小时。9. 一种负极材料，其特征在于，含有权利要求1或2所述的纳米二硒化锡/石墨烯复合 材料、根据权利要求3至8任一项所述方法制备得到的纳米二硒化锡/石墨烯复合材料中 的至少一种。10. -种锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，含有权利要求1或2所述的纳米二硒 化锡/石墨烯复合材料、根据权利要求3至8任一项所述方法制备得到的纳米二硒化锡/ 石墨稀复合材料中的至少一种。
【专利摘要】本申请公开了一种纳米二硒化锡/石墨烯复合材料，其特征在于，石墨烯表面生长有平均粒径为3nm～10nm的二硒化锡颗粒。纳米二硒化锡与石墨烯之间结合强度高，二硒化锡纳米颗粒具有良好的结晶结构，石墨烯片层无序堆叠构成三维骨架，提供了纳米级的孔道以及良好的电荷传输网络，用作电池负极材料，具有较高的充放电性能和稳定性。本申请还公开了纳米二硒化锡/石墨烯复合材料的制备方法，在合成过程中使用离子液体，通过改善金属硫属纳米结构与碳材料之间的结合强度，实现了碳材料与二硒化锡的有效复合，获得高性能的锂离子电池和钠离子电池负极材料。
【IPC分类】H01M4/58, H01M10/054, B82Y30/00, H01M4/587, H01M10/0525, H01M4/36
【公开号】CN105304878
【申请号】CN201510775894
【发明人】杜乘风, 李建荣, 黄小荥
【申请人】中国科学院福建物质结构研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月13日