专利名称：一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极及制备方法
技术领域：
本发明涉及锂离子电池电极及其制备方法，尤其是用石墨烯纳米片/MO&复合纳 米材料作为电化学活性物质制备的具有高容量和循环性能稳定的锂离子电池的电极，属于 新型化学电源和新能源材料的领域。
背景技术：
锂离子电池具有比能量高、无记忆效应、环境友好等优异性能，已经广泛应用于移 动电话和笔记本电脑等便携式移动电器。作为动力电池，锂离子电池在电动自行车和电动 汽车上也具有广泛的应用前景。目前锂离子电池的负极材料主要采用石墨材料(如石墨 微球、天然改性石墨和人造石墨等)，这些石墨材料具有较好的循环稳定性能，但是其容量 较低，石墨的理论容量为372mAh/g。新一代锂离子电池对电极材料的容量和循环稳定性能 提出了更高的要求，不仅要求负极材料具有高的电化学容量，而且具有良好的循环稳定性 能。石墨烯纳米片以其独特的二维纳米片结构具有众多独特的物理、化学和力学等性 能，具有重要的科学研究意义和广泛的应用前景。石墨烯材料的发现者获得2010年诺贝尔 奖更是激发了人们对石墨烯材料研究的极大兴趣。最近，石墨烯纳米片及其复合材料的合 成及其作为锂离子电池负极材料的研究得到了广泛关注。理论计算表明石墨烯纳米片的两 侧可以贮锂，其理论容量为744mAh/g，是石墨理论容量(372mAh/g)的两倍。研究显示石墨 烯有较高的电化学可逆贮锂容量(540mAh/g)，石墨烯与碳纳米管或C6tl复合的复合材料的 电化学贮锂容量分别是730和784mAh/g。但是一些文献报道石墨烯及其复合材料电极的循 环性能还有待改善，循环性能欠佳很可能是由于石墨烯纳米片不合适的排列、以及电极制 备过程中和充放电过程中石墨烯纳米片结构的不稳定或团聚。另一方面，MO&具有典型的三明治层状结构，S-Mo-S的层内为共价键结合，层与层 之间则以较弱的范德华力相互结合，其层间距为0. 62ηπι。Μ0&作为氢化脱硫的工业催化剂、 以及在真空与高温条件下的固体润滑剂被广泛研究和应用。MoS2的较弱的层间作用力和较 大的层间距允许通过插入反应在其层间引入外来的原子或分子。这样的特性使ΜΟ&材料 可以作为插入反应的主体材料。因此，ΜΟ&是一种有发展前途的用于高性能电池的电化学 储锂和电化学储镁的电极材料[G. X. Wang, S. Bewlay, J. Yao, et al.，Electrochem. Solid State, 2004, 7 :A321 ；X. L. Li, Y. D. Li, J. Phys. Chem. B，2004，108 :13893]。1995年Miki等研究了无定形Mc^2的电化学嵌锂和脱锂性能(Y. Miki， D. Nakazato, H. Ikuta, et al.，J. Power Sources, 1995, 54 508)，结果发现他们所合成的无 定形M0&粉体中，性能最好的样品的电化学嵌脱锂的可逆容量只有200mAh/g，在循环100 次以后，其可逆容量下降到100mAh/g，为其初始容量的一半。因此，其可逆容量和循环稳定 性能还需要进一步改进。合成纳米结构的电活性材料是改善其电化学性能的一个有效途 径。最近Li等[J. Alloys Compounds, 2009，471 (1-2) :442-447]用离子液体协助的水热方 法合成了花状形貌的，其电化学贮锂可逆容量达到850mAh/g，但是他们报道的循环性能依然欠佳，有待进一步改善。综上所述，石墨烯纳米片和MO&纳米材料都是良好的电化学贮锂电极材料，作为 新一代的锂离子电池负极材料具有很好的应用前景，但是他们的电化学贮锂容量和循环稳 定性能还有待进一步提高。如果将石墨烯纳米片和MO&复合纳米材料复合得到复合纳米 材料，可以利用两者的优点和协同作用增强复合材料的电化学贮锂性能。石墨烯纳米片的 高导电性能可以进一步提高复合材料的导电性能，有利于电化学电极反应过程中的电子传 递，增强复合材料的电化学性能；石墨烯超强的力学性能性能有利于保持充放电过程中电 极结构的稳定，复合材料也可以抑制石墨烯纳米片的团聚，因此大大提高其循环稳定性能。 另外石墨烯纳米片与MO&复合，石墨烯纳米片的大Π键与MO&表面电子结构的相互作用， 会形成一种新的不同物质之间的层状结构，其层间距大于石墨的层间距，小于ΜΟ&的层间 距，适当的层间距结构有利增强复合材料的电化学贮锂性能。但是，到目前为止，用石墨烯纳米片/ΜΟ&纳米复合材料作为电化学活性物质制备 具有高容量和高循环稳定性能的锂离子电池的电化学嵌/脱锂离子电极还未见公开报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极及制备方法。本发明的一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极，其特征在于该电极的活 性物质为石墨烯纳米片/ΜΟ&复合纳米材料，其余为乙炔黑和聚偏氟乙烯，各组分的质量百 分比含量为纳米复合材料活性物质75-85 %，乙炔黑5-10 %，聚偏氟乙烯5-15 %，其中，纳 米复合材料活性物质中石墨烯纳米片与复合纳米材料的物质量之比为1 1 4 1。本发明的一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极的制备方法包括以下步 骤1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将0. 015-0. 12g石墨粉分散到20_25mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3_4倍，搅拌20-60分钟，温度上升 至30-35°C左右，加入46ml去离子水，搅拌20-30分钟，加入10_15ml质量浓度30%的H2O2， 搅拌5-10分钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到 氧化石墨纳米片；2)将钼酸盐溶解在去离子水中形成0. 02 0. 05M的溶液，加入硫代乙酰胺或硫脲 作为硫源和还原剂，硫代乙酰胺或硫脲与钼酸盐的物质量的比为5 1 12 1，再将按第 1)步用X mol的石墨原料制备得到的氧化石墨纳米片加入该溶液中，X与钼酸盐的物质量 之比为1 1 4 1，超声处理1-池，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，将 该混合物转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中密封，在200-M0°C反应对-3他，得到的产 物用离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯纳米片/MO&复合纳米材 料。3)将石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料作为电极的活性物质，与乙炔黑及质量浓 度5%的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下充分混合调成均勻的糊状物，各组分 质量百分比为纳米复合材料活性物质75 85%，乙炔黑5 10%，聚偏氟乙烯5-15%， 将该糊状物均勻地涂到作为集流体的铜箔上，真空干燥，滚压得到电极。
所述的钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。本发明与现有技术比较具有以下有益效果1)由于石墨烯纳米片和MO&具有典型的片状或层状结构，两者都是良好的电化学 贮锂电极材料，作为新一代的锂离子电池负极材料具有很好的应用前景，但是他们的电化 学贮锂容量和循环稳定性能还有待进一步提高。如果将石墨烯纳米片和Mc^2纳米材料复合 制备复合纳米材料，可以利用两者的优点和协同作用增强复合材料的电化学贮锂性能。石 墨烯纳米片的高导电性能可以进一步提高复合材料的导电性能，有利于电化学电极反应过 程中的电子传递，增强复合材料的电化学性能；石墨烯超强的力学性能性能有利于保持充 放电过程中电极结构的稳定，复合材料也可以抑制石墨烯纳米片的团聚，因此大大提高其 循环稳定性能。另外石墨烯纳米片与复合，石墨烯纳米片的大Π键与M0&表面电子结 构的相互作用，会形成一种新的不同物质之间的层状结构，其层间距大于石墨的层间距，小 于的层间距，适当的层间距结构有利增强复合材料的电化学贮锂性能。2)本发明制备石墨烯纳米片/Μ0&复合纳米材料的过程中，通过氧化石墨纳米 片原位还原成石墨烯纳米片，并与原位水热反应形成的二硫化钼纳米材料复合形成复合材 料。其优点是氧化石墨纳米片表面含有丰富的含氧官能团(如羟基、羰基和羧基等)，在 水热反应溶液中被超声分散以后不再容易重新团聚或堆积在一起，而且氧化石墨表面的官 能团通过络合作用可以将钼酸根吸附在氧化石墨纳米片的表面，在还原性水热反应过程中 可以更好地使原位生成的石墨烯纳米片和二硫化钼纳米材料高度地均勻复合。3)本发明用氧化石墨烯纳米片、以及钼酸盐、硫代乙酰胺或硫脲为原料，采用原位 水热还原法一步成出了石墨烯纳米片/二硫化钼的纳米复合材料。本发明的合成方法具有 反应条件温和，工艺简单，产率高且重现性好的优点。由于复合纳米材中石墨烯纳米片与 MoS2纳米材料之间的相互协同作用，本发明用石墨烯纳米片/Μ0&复合纳米材料为电化学 活性物质制备的电极比纳米材料和石墨烯纳米片电极具有更高的电化学贮锂可逆容 量和更好的循环稳定性能。在新一代的锂离子电池中具有广泛的应用。
图1.实施例1合成的石墨烯纳米片/Μ0&复合纳米材料的XRD图和SEM形貌，复 合材料中石墨烯纳米片与的物质量之比为1 1。图2.实施例1的石墨烯纳米片/Μ0&复合纳米材料电极和水热合成的Μ0&纳米 材料电极的电化学贮锂容量和循环性能。(a)石墨烯纳米片/M0&复合纳米材料电极，复合材料中石墨烯纳米片与M0&的 物质量之比为1:1;(b)水热合成的M0&纳米材料电极。图3.实施例2合成的石墨烯纳米片/M0&复合纳米材料的XRD图，复合材料中石 墨烯纳米片与的物质量之比为2 1。图4.实施例2制备的石墨烯纳米片/M0&复合纳米材料电极和水热合成的石墨 烯电极的电化学贮锂容量和循环性能。(a)石墨烯纳米片/M0&复合纳米材料电极，复合材料中石墨烯纳米片与Mc^2的 物质量之比为2 1 ；
(b)水热合成的石墨烯纳米片电极。图5.实施例3制备的石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料电极的电化学贮锂容量 和循环性能，复合材料中石墨烯纳米片与MO&的物质量之比为4 1。图6.实施例4制备的石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料电极的电化学贮锂容量 和循环性能，复合材料中石墨烯纳米片与MO&的物质量之比为3 1。
具体实施例方式实施例1 一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极的制备方法1)氧化石墨纳米片 的制备在0°C冰浴下，将2. 5mmol (0. 03g)石墨粉分散到20mL浓硫酸中，搅拌下加入0. 03g KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的3倍，搅拌25分钟，温度上升至30°C左右，加入45ml去 离子水，搅拌20分钟，加入12ml质量浓度30%的H2O2，搅拌5分钟，经过离心分离，用质量 浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；2)将2. 5mmol (0. 606g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 04M的溶液，加 入12. 5mmol的硫脲搅拌均勻，硫脲与钼酸钠的物质量的比为5.0 1，然后将第1)步用 2. 5mmol (0. 03g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨原料的物质的量 与溶液中钼酸钠物质量比为1 1，超声处理l.Oh，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应 溶液中，然后将该混合物转移至水热反应釜中，于下水热反应M小时，自然冷却，离 心分离，用去离子水充分洗涤后收集并干燥，得到石墨烯纳米片/Mc^2复合纳米材料，SEM, EDX和XRD分析表明复合材料为石墨烯纳米片复合纳米材料，复合纳米材料中石墨烯 纳米片与的物质量之比为1 1。XRD和SEM图见图1。3)用上述制得的石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料(石墨烯纳米片与MO&的物质 量之比为1 1)作为电化学活性物质制备电极，将纳米复合材料活性物质和乙炔黑与质量 浓度5%的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下充分混合，调成均勻的糊状物，将 该糊状物均勻地涂到作为集流体的铜箔上，然后在120°C下真空干燥12h，取出后再经过滚 压得到电极。其中各组分的质量百分比含量为纳米复合材料活性物质80%，乙炔黑10%， 聚偏氟乙烯10%。用锂箔作为对电极和参比电极，电解液为1. OMLiPF6的EC/DMC溶液(1 Iin volume)，隔膜是聚丙稀膜(Celguard-2300)，在充满氩气的手提箱中组装成测试电池。电池 恒电流充放电测试在程序控制的自动充放电仪器上进行，充放电电流密度100mA/g，电压范 围0. 01 3. OOV0电极电化学性能的测试结果见图1 (a)。作为比较例，以0. 3g钼酸钠和0. 4g硫代乙酰胺溶解在80ml去离子水中，用水热 方法合成了 MO&纳米材料。用XRD对MO&纳米材料进行表征，结果显示水热合成的产物是 低结晶度的Mo&。用所得合成的MO&纳米材料作为电化学活性物质按上述同样的的方法 制备工作电极，并按上述同样的方法测试其电化学嵌脱锂可逆容量和循环性能。测试结果 见图1(b)。从图2可以看出，用石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料制备的电极，其初始可逆 容量达到1000mAh/g，循环50次以后其容量为1011mAh/g ；而用水热合成的Mc^2纳米材料 为活性物质制备的电极，其初始可逆容量达到835mAh/g，但在循环50次后其容量下降到613mAh/g。说明石墨烯纳米片复合纳米材料电极比MO&纳米材料电极具有更高的比 容量和更好的循环稳定性。实施例2 —种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极的制备方法1)氧化石墨纳米片 的制备在0°C冰浴下，将2. 5mmol (0. 03g)石墨粉分散到25mL浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4, 所加KMnO4的质量是石墨的4倍，搅拌40分钟，温度上升至30°C左右，加入45ml去离子水， 搅拌20分钟，加入IOml质量浓度30%的H2O2，搅拌10分钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液，加入 IOmmol的硫代乙酰胺搅拌均勻，其中硫代乙酰胺与钼酸钠的物质量的比为8 1，然后将第 1)步用2.5mmol(0.03g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨原料的 物质的量与溶液中钼酸钠物质量比为2 1，超声处理1. ，使氧化石墨纳米片充分分散在 水热反应溶液中，然后将该混合物转移至水热反应釜中，于220°C下水热反应观小时，自然 冷却，离心分离，用去离子水充分洗涤后收集并干燥，得到石墨烯纳米片/MO&复合纳米材 料，SEM, EDX和XRD分析表明复合材料为石墨烯纳米片/Mc^2复合纳米材料，复合纳米材料 中石墨烯纳米片与的物质量之比为2 1。XRD和SEM图见图3。3)以所得到的石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料(石墨烯纳米片与MO&的物质 量之比为2 1)为活性物质，按实施例1的方法制备工作电极，其中各组分的质量百分比 含量为纳米复合材料活性物质85%，乙炔黑5 %，聚偏氟乙烯10%，并按实施例1的方法 组装成测试电池和进行电极性能的测试。测试结果见图4(a)。作为比较，将7.5mmol的硫代乙酰胺溶解在63ml去离子水中，然后加入用 2. 5mmol (0. 03g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，超声处理1. 5h，使氧化石 墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，然后将该混合物转移至水热反应釜中，于220°C下水 热反应观小时，自然冷却，离心分离，用去离子水充分洗涤后收集并干燥，得到的产物为石 墨烯纳米片。用所得到石墨烯纳米片作为电化学活性物质，按上述同样的的方法制备工作 电极，并按上述同样的方法测试其电化学嵌脱锂可逆容量和循环性能。测试结果见图4(b)。图4显示用石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料(石墨烯纳米片与MO&的物质量之 比为2 1)制备的电极，其初始可逆容量为1250mAh/g，循环50次以后其容量为1150mAh/ g ；而用石墨烯纳米片制备的电极，其初始可逆容量为900mAh/g，循环50次以后其容量为 750mAh/g。结果说明石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料电极比石墨烯纳米片电极具有更高 的比容量和更好的循环稳定性。实施例3 一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极的制备方法1)氧化石墨纳米片 的制备在0°C冰浴下，将5. Ommol (0. 06g)石墨粉分散到25mL浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4, 所加KMnO4的质量是石墨的3. 5倍，搅拌60分钟，温度上升至45°C左右，加入50ml去离子 水，搅拌30分钟，加入20ml质量浓度30 %的H2O2，搅拌10分钟，经过离心分离，用质量浓度 5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液，加 入15mmol的硫代乙酰胺搅拌均勻，硫代乙酰胺与钼酸钠的物质量的比为12 1，然后将第1)步用5.0mmol(0.06g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨原料的 物质的量与溶液中钼酸钠物质量比为4 1，超声处理2. 0h，使氧化石墨纳米片充分分散在 水热反应溶液中，然后将该混合物转移至水热反应釜中，于230°C下水热反应30小时，自然 冷却，离心分离，用去离子水充分洗涤后收集并干燥，得到石墨烯纳米片/MO&复合纳米材 料，SEM, EDX和XRD分析表明复合材料为石墨烯纳米片/Mc^2复合纳米材料，复合纳米材料 中石墨烯纳米片与MO&的物质量之比为4 1。3)将所得到的石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料(石墨烯纳米片与MO&的物质 量之比为4 1)为活性物质，按实施例1的方法制备工作电极，其中各组分的质量百分比 含量为纳米复合材料活性物质75%，乙炔黑10%，聚偏氟乙烯15%，并按实施例1的方法 组装成测试电池和进行电极性能的测试。测试结果见图3。图5显示用石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料(石墨烯纳米片与MO&的物质量之 比为4 1)制备的电极，其初始可逆容量为1105mAh/g，循环50次以后起容量为1055mAh/ go结果说明石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料电极电极具有高的比容量和优异的循环稳 定性。实施例4 一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极的制备方法1)氧化石墨纳米片 的制备在0°C冰浴下，将9. OmmoKO. 108g)石墨粉分散到25mL浓硫酸中，搅拌下加入 KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的4倍，搅拌50分钟，温度上升至35°C左右，加入50ml去 离子水，搅拌30分钟，加入25ml质量浓度30%的H2O2，搅拌25分钟，经过离心分离，用质量 浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；2)将3. Ommol钼酸铵溶解在60ml去离子水中，形成0. 05M的溶液，加入30mmol的 硫脲搅拌均勻，硫脲与钼酸钠的物质量的比为10 1，然后将第1)步用9.0mmol(0.108g) 的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨原料的物质的量X与溶液中钼酸 钠物质量比为3 1，超声处理2. 0h，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，然后 将该混合物转移至水热反应釜中，于下水热反应36小时，自然冷却，离心分离，用去 离子水充分洗涤后收集并干燥，得到石墨烯纳米片复合纳米材料，SEM, EDX和XRD 分析表明复合材料为石墨烯纳米片/ΜΟ&复合纳米材料，复合纳米材料中石墨烯纳米片与
的物质量之比为3 1。2)以所得到的石墨烯纳米片/ΜΟ&复合纳米材料(石墨烯纳米片与ΜΟ&的物质 量之比为3 1)为活性物质，按实施例1的方法制备工作电极，其中各组分的质量百分比 含量为纳米复合材料活性物质85%，乙炔黑5 %，聚偏氟乙烯10%，并按实施例1的方法 组装成测试电池和进行电极性能的测试。测试结果见图4。图6显示用石墨烯纳米片/ΜΟ&复合纳米材料(石墨烯纳米片与ΜΟ&的物质量之 比为3 1)制备的电极，其初始可逆容量为1180mAh/g，循环50次以后起容量为1202mAh/ go结果说明石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料电极具有高的比容量和优异的循环稳定性。
权利要求
1.一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极，其特征在于该电极的活性物质为石 墨烯纳米片/MO&复合纳米材料，其余为乙炔黑和聚偏氟乙烯，各组分的质量百分比含量 为纳米复合材料活性物质75-85%，乙炔黑5-10%，聚偏氟乙烯5-15%，其中的纳米复合 材料活性物质中石墨烯纳米片与纳米材料的物质量之比为1 1 4 1。
2.根据权利要求1所述的一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极，其特征在于 制备方法包括以下步骤1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将0.015-0.12g石墨粉分散到20-25mL浓硫 酸中，搅拌下加入KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的3_4倍，搅拌20-60分钟，温度上升至 30-35°C左右，加入46ml去离子水，搅拌20-30分钟，加入10_15ml质量浓度30%的H2O2，搅 拌5-10分钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧 化石墨纳米片；2)将钼酸盐溶解在去离子水中形成0.02 0. 05M的溶液，加入硫代乙酰胺或硫脲作 为硫源和还原剂，硫代乙酰胺或硫脲与钼酸盐的物质量的比为5 1 12 1，再将按第 1)步制备得到的氧化石墨纳米片加入该溶液中，第1)步所用石墨原料的物质量与钼酸盐 的物质量之比为1 1 4 1，超声处理1-池，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶 液中，将该混合物转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中密封，在220-250°C反应对-3他，得 到的产物用离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥，得到石墨烯纳米片/MO&复合 纳米材料；3)将石墨烯纳米片/MO&复合纳米材料作为电极的活性物质，与乙炔黑及质量浓度 5%的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下充分混合调成均勻的糊状物，各组分质 量百分比为纳米复合材料活性物质75 85%，乙炔黑5 10%，聚偏氟乙烯5-15%，将 该糊状物均勻地涂到作为集流体的铜箔上，真空干燥，滚压得到电极。
3.根据权利要求2所述的一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极，其特征在于 钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
全文摘要
本发明公开了一种高容量和循环性能稳定的锂离子电池电极及制备方法，其特征在于该电极的活性物质为石墨烯纳米片/MoS2复合纳米材料，其余为乙炔黑和聚偏氟乙烯，各组分的质量百分比含量为石墨烯纳米片/MoS2复合纳米材料活性物质75-85％，乙炔黑5-10％，聚偏氟乙烯5-15％，其中的复合纳米材料活性物质中石墨烯纳米片与MoS2复合纳米材料的物质量之比为1∶1～4∶1。本发明的电极制备方法包括用化学氧化法以石墨为原料制备氧化石墨纳米片、在氧化石墨纳米片存在下一步水热原位还原法合成得到石墨烯纳米片/MoS2复合纳米材料、最后以石墨烯纳米片/MoS2复合纳米材料为活性物质制备电极。本发明的电极不仅具有高的电化学贮锂可逆容量，而且具有优异的循环稳定性能，在新一代的锂离子电池中具有广泛的应用。
文档编号H01M4/62GK102142541SQ20111004649
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者常焜, 李辉, 陈卫祥, 陈涛, 马琳 申请人:浙江大学