[发明专利]锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料及制备

权利要求书

1.一种锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料，其特征在于：金属氧化物颗粒均匀分布在石墨烯片层中，石墨烯将金属氧化物颗粒包覆起来；或者，金属氧化物颗粒均匀地锚定在石墨烯基底上；所述复合负极材料中，石墨烯的重量占10-30％。

2.按照权利要求1所述的锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料，其特征在于：石墨烯为少数层石墨烯，石墨烯小于10层，其中小于5层的占到90％以上，石墨烯的大小为500nm到60μm。

3.按照权利要求1所述的锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料，其特征在于：金属氧化物颗粒均匀分布在石墨烯的表面，金属氧化物颗粒的尺寸为5nm-200nm。

4.按照权利要求1所述的锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料，其特征在于：金属氧化物为Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co₃O₄、CoO、NiO、SnO₂、CuO、Cu₂O、TiO₂、MnO₂、V₂O₅中的一种，或者其中几种的混合物。

5.一种权利要求1所述的锂离子电池用高性能石墨烯/金属氧化物复合负极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)石墨烯/金属氧化物前躯体盐溶液：称取石墨烯加入到0.05M-1M的金属可溶性盐溶液中超声分散0.5h-2h制成石墨烯/金属盐分散溶液；

(2)石墨烯/金属氧化物复合材料：将步骤(1)所得石墨烯/金属盐分散溶液采用液相原位聚合方法或共沉淀法制备石墨烯/金属氢氧化物后，经过300-700℃在氩气或者空气气氛下热处理2-12h获得石墨烯/金属氧化物复合物；或者，将步骤(1)所得石墨烯/金属盐分散溶液，直接由水热法在160-200℃反应6-24h制备石墨烯/金属氧化物复合负极材料。

6.按照权利要求5所述的锂离子电池用高性能石墨烯/金属氧化物复合负极材料的制备方法，其特征在于，金属氧化物的前躯体盐为氯化物、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐中的任意一种。