[发明专利]一种锂离子电池用石墨烯-氧化铁膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种石墨烯-氧化铁膜，其特征在于，在石墨烯的层间原位生成氧化铁纳米晶体、氧化铁纳米晶体均匀分布于石墨烯层之间，石墨烯形成导电网络，两层相邻的石墨烯层之间具有π-π键作用；氧化铁纳米晶体的晶粒尺寸为在1-200 nm，其中，氧化铁纳米晶体的质量含量为3~87%；

所述石墨烯-氧化铁膜通过以下方法制备得到：

（1）将氧化石墨烯分散液从矩形喷口挤出后，注入含有三价铁离子的凝固浴中，通过流场牵伸作用得到连续化湿纺的水凝胶膜，利用卷绕器进行收集；

其中凝固浴中三价铁离子的浓度为0.1-10wt%；

（2）将得到的铁离子交联的水凝胶膜转移至含有去离子水的水热釜中进行水热反应；水热温度为120-200摄氏度，反应时间为0.5-24h；

（3）将水热反应得到的黑色水凝胶膜取出后用去离子水反复洗涤至中性，干燥后得到自支撑的石墨烯-氧化铁膜。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-氧化铁膜，其特征在于，所述氧化铁纳米晶体的质量含量为27%，氧化铁纳米晶体的晶粒尺寸为5-10nm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-氧化铁膜，其特征在于，所述步骤1中，氧化石墨烯分散液的浓度为10-20 mg g^-1。

4.根据权利要求1所述的石墨烯-氧化铁膜，其特征在于，所述步骤1中，凝固浴中的三价铁离子通过硝酸铁、氯化铁或者硫酸铁方式引入。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-氧化铁膜，其特征在于，所述步骤1中，流场牵伸速度为0.1-2 cm s^-1。

6.如权利要求1所述的石墨烯-氧化铁膜作为锂离子电池负极材料的应用。