[发明专利]一种Li2C6O6复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碳材料技术领域，具体是涉及一种Li₂C₆O₆复合材料及其制备方法。

背景技术

石墨烯是2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K.Geim)等发现的一种二维碳原子晶体，并获得2010年物理诺贝尔奖，再次引发碳材料研究热潮。由于其独特的结构和光电性质使其成为碳材料、纳米技术、凝聚态物理和功能材料等领域的研究热点，吸引了诸多科技工作者。单层石墨烯拥有优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数，并且其理论比表面积高达2630m²/g，可用于效应晶体管、电极材料、复合材料、液晶显示材料、传感器等。虽然石墨烯具有该良好的性能特点，但是将其应用仍然受到一定的局限性。

随着各种新能源的发展，便携式电子设备的小型化发展及电动汽车对大容量高功率化学电源的广泛需求。目前商品化的锂离子电池大多采用无机正极/石墨体系，其中这些正极材料主要是磷酸铁锂，锰酸锂，钴酸锂，镍酸锂以及混合的体系。虽然这类体系的电化学性能优异，但是由于其本身容量较低(如磷酸铁锂的理论170mAh/g)，制备工艺复杂，成本高等诸多的缺点。所以开发新型的其它种类的正极材料受到了人们的广泛的重视。

West等人在1963年提出了一类叫做oxocarbon的化合物，其中几乎所有的碳原子都是以羰基或烯醇去质子化的形式存在。Armand等人制备了一系列oxocarbon锂盐，保持了很好的晶体形态，晶体大小为2～3μm，理论比容量为957mAh/g，首放比容量达到580mAh/g。该oxocarbon锂盐材料具有比容量、能量密度高，热稳定性好等优点，但是该材料存在着两个问题，一个是功率密度不高，不能进行大电流充放电；另一个是随着充放电的循环，容量衰减很快，寿命比目前的商用锂离子电池短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种功率密度高，且作为正极材料能进行大电流充放的Li₂C₆O₆复合材料。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单，效率高，易于操作和控制的Li₂C₆O₆复合材料的制备方法。

本发明进一步的目的在于提供上述Li₂C₆O₆复合材料作为储能器正极材料的应用。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种Li₂C₆O₆复合材料，由石墨烯与Li₂C₆O₆复合构成，其中，所述石墨烯占所述Li₂C₆O₆复合材料总质量的30%～60%。

以及，一种Li₂C₆O₆复合材料的制备方法，包括如下步骤：

获取石墨烯，并将配制成悬浮液；

将所述石墨烯悬浮液与Li₂C₆O₆溶液混合后，经真空干燥，得到所述Li₂C₆O₆复合材料，其中，所述石墨烯占所述Li₂C₆O₆复合材料总质量的30%～60%。

进一步地，本发明Li₂C₆O₆复合材料作为储能器正极材料的应用。