[发明专利]三维氮掺杂的石墨烯基二氧化锡复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种三维结构的氮掺杂石墨烯基二氧化锡复合材料的制备方法及其应用。本发明的制备方法采用单层碳原子结构的二维石墨烯作为载体，以聚乙烯亚胺作为氮源以及交联剂，制备出三维的含氮的石墨烯基金属氧化物纳米复合材料。通过此方法得到的金属氧化物纳米颗粒均匀地负载在含氮石墨烯骨架上。经电化学测试证明，本发明的制备方法得到的三维结构的氮掺杂石墨烯基金属氧化物复合材料具有优异的循环稳定性和倍率性能，实验证明在200mAg-1的充放电流下：其中二氧化锡材料放电容量可达到1000mAh·g-1。

主权项

一种三维结构的氮掺杂石墨烯基二氧化锡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤一、制备石墨烯基金属氧化物纳米片：首先，向浓度为1mg/mL的氧化石墨烯二甲基甲酰胺溶液中加入少量浓盐酸，超声混合均匀；其次，向上述溶液中加入金属氧化物前驱体后，在60‑90℃保温12小时；最后，将上述反应后的溶液进行离心，去离子水洗涤，得到的浓缩的去离子水分散液待用；步骤二、制备三维的石墨烯基二氧化锡气凝胶：首先，向上述石墨烯基金属氧化物纳米片的分散液置于20mL的小玻璃瓶中，加入一定量的已知浓度的聚乙烯亚胺，混合均匀后，并将小玻璃瓶置于150mL的水热釜中直接水热处理；其次，将上述反应后得到的块体冷冻干燥煅烧处理，最终得到三维结构的氮掺杂石墨烯基二氧化锡复合材料。