本發(fā)明屬于無機(jī)納米復(fù)合材料制備領(lǐng)域，涉及一種金屬氧化物/石墨烯復(fù)合物的制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能，電阻率只約10^-6Ωm，高的比表面積，化學(xué)穩(wěn)定性好，以及較寬的電化學(xué)窗口，其作為鋰離子二次電池負(fù)極材料具有巨大的潛力。利用氧化還原法制備的石墨烯容易再次堆垛，對鋰離子完全嵌入脫出十分不利。因此，使用石墨烯作為電池負(fù)極材料時通常加入其它無機(jī)材料，以提高其容量性質(zhì)。石墨烯復(fù)合材料在鋰離子電池上的應(yīng)用，主要有石墨烯與碳基材料復(fù)合物、石墨烯與金屬復(fù)合材料、石墨烯與金屬氧化物復(fù)合材料等。

過渡金屬氧化物擁有較高的可逆容量，對鋰離子具有活性，因而可以作為鋰離子電池負(fù)極材料。然而在充放電的過程中，過渡金屬氧化物電極會出現(xiàn)巨大的體積變化，進(jìn)而導(dǎo)致電極粉碎，電極容量迅速的衰減。為了克服這一障礙，具有高電導(dǎo)率和較好延展性的碳質(zhì)材料被用來作為過渡金屬氧化物的基質(zhì)，來提高電極的循環(huán)性能。相對于石墨、碳黑、碳納米管、富勒烯等碳質(zhì)材料，石墨烯能更有效的緩沖電極在充放電過程中因體積變化出現(xiàn)的應(yīng)力，并能保持整個電極高的電導(dǎo)率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種簡單而又易于產(chǎn)業(yè)化的金屬氧化物/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

1.將磨球、石墨粉與金屬粉末按照80-60∶4-2∶1-0.5的比例混合到一起并用球磨機(jī)研磨30-120分鐘，然后將混合物充分干燥，干燥時間為5-10小時，干燥溫度為100-150℃；

2.將干燥后的混合物在馬弗爐中充分煅燒，煅燒時間為5-20小時，煅燒溫度為200-800℃，所得產(chǎn)物即為金屬氧化物/石墨烯復(fù)合材料；

優(yōu)選地，石墨粉的原料為石墨烯微片、鱗片石墨、可膨脹石墨、土狀石墨、膨脹石墨、熱裂解石墨、高取向石墨中的一種或幾種的組合；

優(yōu)選地，金屬粉末為鎳粉、錳粉、錫粉、鉬粉、鎢粉、鋅粉等的一種或幾種的組合；

優(yōu)選地，球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)、攪拌式球磨機(jī)或臥式球磨機(jī)等球磨設(shè)備；

優(yōu)選地，磨球為合金球、氧化鋯球、瑪瑙球、鋼球、鉻球中的一種或幾種的組合；

本發(fā)明的球磨工藝制備金屬氧化物/石墨烯復(fù)合物，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)勢在于：

1.本發(fā)明的原料來源廣泛，成本低廉；

2.本發(fā)明的金屬氧化物/石墨烯復(fù)合材料的制備操作工藝簡單、重現(xiàn)性好、無需任何昂貴設(shè)備、也不需要復(fù)雜的化學(xué)處理過程，對環(huán)境無污染，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景；

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但是本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下的實施例：

實施例1

一種金屬氧化物/石墨烯復(fù)合物的制備方法，通過如下方案實現(xiàn)：首先分別稱取4克鱗片石墨、2g鈷粉、60g氧化鋯球，將這些材料充分混合后放到球磨機(jī)中研磨100分鐘，然后將研磨后的混合物在120℃干燥5小時，再將干燥后的混合物放置于馬弗爐中在500℃下煅燒15小時，便獲得四氧化三鈷/石墨烯復(fù)合材料。

實施例2

一種金屬氧化物/石墨烯復(fù)合物的制備方法，通過如下方案實現(xiàn)：首先分別稱取2克膨脹石墨、0.5g錫粉、60g瑪瑙球，將這些材料充分混合后放到球磨機(jī)中研磨60分鐘，然后將研磨后的混合物在100℃干燥10小時，再將干燥后的混合物放置于馬弗爐中在300℃下煅燒8小時，便獲得氧化錫/石墨烯復(fù)合材料。

實施例3

一種金屬氧化物/石墨烯復(fù)合物的制備方法，通過如下方案實現(xiàn)：首先分別稱取4克石墨烯微片、1g鎳粉、80g合金球，將這些材料充分混合后放到球磨機(jī)中研磨50分鐘，然后將研磨后的混合物在150℃干燥10小時，再將干燥后的混合物放置于馬弗爐中在800℃下煅燒10小時，便獲得氧化鎳/石墨烯復(fù)合材料。

最后需要注意的是，公布實施方式的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。