[发明专利]一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法

说明书

本发明提供一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：(1)氧化石墨烯的制备；(2)氧化石墨烯悬浮液的制备；(3)混合溶液的制备；(4)将步骤3得到的混合溶液转移至四氟乙烯的水热反应釜中，加入去离子水，盖紧后，将水热反应釜移至180℃烘箱内保持12‑18h，然后取出待其自然冷却至室温，将得到的水热产物经去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，并在80℃真空干燥箱内干燥12‑18h，得到新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料。本发明有效地提高材料的稳定性以及导电性，提高电池性能，具有较大的比容量和较好的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、自放电小、循环寿命长和环境友好等优点，作为便携式电子设备的电源已得到广泛应用，但是其性能有待进一步提高，以满足在新能源电动汽车等领域的应用。电极材料，尤其是负极材料，是影响锂离子电池性能的一个重要因素。目前的商业化锂离子电池主要以石墨作为负极材料，但是石墨较低的理论容量和较差的倍率性能使其难以满足锂离子电池在一些更高能量密度和功率密度领域的应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，有效地提高材料的稳定性以及导电性，提高电池性能，具有较大的比容量和较好的循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)氧化石墨烯的制备：在冰浴条件下，将天然石墨加入到浓硫酸中，并不断搅拌，加入氧化剂，并升温反应，再分别用双氧水、稀盐酸和去离子水，反复洗涤，40℃干燥，得到氧化石墨烯固体，然后将氧化石墨烯固体细磨并微波处理得到所述氧化石墨烯；

(2)将步骤1得到的氧化石墨烯加入去离子水中，超声分散1-3h，得到氧化石墨烯悬浮液；

(3)将五水四氯化锡溶于去离子水中，再加入L-半胱氨酸，搅拌直到完全溶解，然后加入步骤2得到的氧化石墨烯悬浮液，超声30-60min，得到混合溶液；

(4)将步骤3得到的混合溶液转移至四氟乙烯的水热反应釜中，加入去离子水，盖紧后，将水热反应釜移至180℃烘箱内保持12-18h，然后取出待其自然冷却至室温，将得到的水热产物经去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，并在80℃真空干燥箱内干燥12-18h，得到新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料。

优选的，步骤1，天然石墨、浓硫酸、氧化剂的质量比为2-6:40-80:1-3。

优选的，步骤2，氧化石墨烯、去离子水的质量比为2-6:50-120。

优选的，步骤3，五水四氯化锡、去离子水、L-半胱氨酸、氧化石墨烯悬浮液的质量比为1-4:50-180:1-5:2-6。

优选的，步骤4，混合溶液、去离子水的质量比为10-30:50-180。

本发明具有以下有益效果：本发明的一种新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料的制备方法，有效地提高材料的稳定性以及导电性，提高电池性能，具有较大的比容量和较好的循环性能；通过L-半胱氨酸辅助水热技术合成了新型石墨烯/SnS2复合材料的锂离子电池负极材料，并通过改变L-半胱氨酸的量来控制复合材料中SnS2的含量；SnS2与石墨烯之间有效的协同作用，在不停的充放电过程中，石墨烯既可以很好地防止由于SnS2的重叠塌陷及破裂带来的电极材料的脱落，提高SnS2的循环性能；同时还能有效地解决SnS2导电性差的问题，从而改善SnS2的倍率性能表现。

具体实施方式

实施例1