本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法和鋰離子電池。

背景技術(shù)：

鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、航天動(dòng)力領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是由于商業(yè)化的石墨理論容量(372mAh/g)很低導(dǎo)致傳統(tǒng)的鋰離子電池能量密度低，無(wú)法滿足對(duì)高能量密度的電化學(xué)儲(chǔ)存設(shè)備的追求。

過(guò)渡金屬氧化物具有兩倍于石墨的理論容量，被認(rèn)為是最具有潛力的負(fù)極材料之一。其中，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Co₃O₄材料，表現(xiàn)出優(yōu)越的電化學(xué)性能。但由于Co₃O₄中的鈷元素昂貴，生產(chǎn)成本高且有毒性，因而制約了Co₃O₄在電極材料的應(yīng)用。為了克服鈷元素的這些缺點(diǎn)，人們將部分Co用Zn取代獲得了同樣具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷酸鋅(ZnCo₂O₄)材料。ZnCo₂O₄(理論容量為973mAh/g)相比于Co₃O₄的理論容量更高，因?yàn)閆nCo₂O₄經(jīng)氧化還原后得到的Zn能夠繼續(xù)與Li⁺進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)一步儲(chǔ)鋰，且材料的成本降低，對(duì)環(huán)境友好。但是，ZnCo₂O₄在循環(huán)過(guò)程中依舊存在因本身的導(dǎo)電性差，導(dǎo)致材料的結(jié)構(gòu)完整性被破壞，最終體積膨脹，導(dǎo)致其高倍率充放電性能差，實(shí)際比容量低。另外，其電極本身與電解液的接觸面還將產(chǎn)生SEI膜層，不可逆容量損失大。

為了提高ZnCo₂O₄的應(yīng)用性能，人們采取了各種方法，比如，合成ZnCo₂O₄納米片、納米帶、納米線，以及多空的納米球結(jié)構(gòu)等納米結(jié)構(gòu)來(lái)緩解材料體積膨脹引起的結(jié)構(gòu)變化。但是納米化仍然無(wú)法解決ZnCo₂O₄作為負(fù)極在大倍率充放電情況下容量快速衰減的問(wèn)題。另外，也有報(bào)道將石墨烯與ZnCo₂O₄復(fù)合，獲得兼具石墨烯的高導(dǎo)電性和過(guò)渡金屬氧化物的高比容量的鋰離子電池負(fù)極材料。然而這些材料均是ZnCo₂O₄納米顆?；蚣{米片與石墨烯納米片的物理混合和機(jī)械混合，復(fù)合效果不佳，ZnCo₂O₄和石墨烯之間協(xié)同效應(yīng)較差；此外，工藝和設(shè)備較為復(fù)雜，合成步驟也較多，對(duì)操作要求較高，不適合大規(guī)模生產(chǎn)推廣。再者，這些復(fù)合材料中ZnCo₂O₄材料的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高充放電容量和優(yōu)異的倍率性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明第一方面提供了一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，其具有很高的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，且具有優(yōu)異的倍率性能和高電流密度充放電循環(huán)性能，解決了單純的鈷酸鋅材料導(dǎo)電性差和體積膨脹帶來(lái)的循環(huán)穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，包括三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)，以及嵌入在所述三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)中的分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒由多個(gè)生長(zhǎng)在石墨烯表面的鈷酸鋅納米片堆疊而成，所述鈷酸鋅納米片由無(wú)數(shù)個(gè)小粒徑鈷酸鋅納米顆粒組成。

本發(fā)明的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，通過(guò)鈷酸鋅和石墨烯復(fù)合而成，兩者之間產(chǎn)生的較強(qiáng)的協(xié)同作用，使得該復(fù)合負(fù)極材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，其中，一方面，由于鈷酸鋅顆粒具有分級(jí)結(jié)構(gòu)，其豐富的片層結(jié)構(gòu)有利于鋰離子向材料內(nèi)部和層間的傳輸，從而產(chǎn)生非常高的比容量；納米多層結(jié)構(gòu)也使初次循環(huán)形成的SEI層形成在整體顆粒的最外層，避免了低首次循環(huán)庫(kù)侖效率的產(chǎn)生。另一方面，石墨烯優(yōu)異的電導(dǎo)率、大的比表面積以及結(jié)構(gòu)靈活性，為復(fù)合負(fù)極材料提供了優(yōu)異的導(dǎo)電性，同時(shí)可以有效地緩沖電極材料的體積膨脹，減輕電極材料的團(tuán)簇現(xiàn)象。

所述鈷酸鋅納米片表面具有多孔結(jié)構(gòu)。鈷酸鋅納米片上的多孔結(jié)構(gòu)有利于鋰離子向材料內(nèi)部和層間的傳輸，進(jìn)一步提高材料的比容量。

所述鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的比表面積為80-120m²g^-1，孔隙度為0.2-0.4cm³g^-1。

所述分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒的粒徑尺寸為700-800nm，所述鈷酸鋅納米片的橫向尺寸為50-150nm。

所述小粒徑鈷酸鋅納米顆粒的平均粒徑在10-15nm。

所述鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料中，所述三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量占比為10-40％。

本發(fā)明第一方面提供的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，其具有很高的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，且具有優(yōu)異的倍率性能和高電流密度充放電循環(huán)性能，是一種理想的鋰離子電池負(fù)極材料。

第二方面，本發(fā)明提供了一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

提供氧化石墨烯溶液；

將含有可溶性鋅鹽、可溶性鈷鹽和碳酸氫銨的水溶液與所述氧化石墨烯溶液混合，形成均勻的混合溶液，將所述混合溶液于160℃-200℃下反應(yīng)10-20小時(shí)，反應(yīng)完成后，將所得固體產(chǎn)物洗滌、干燥后煅燒，得到鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，所述鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料包括三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)，以及嵌入在所述三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)中的分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒，所述分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒由多個(gè)生長(zhǎng)在石墨烯表面的鈷酸鋅納米片堆疊而成，所述鈷酸鋅納米片由無(wú)數(shù)個(gè)小粒徑鈷酸鋅納米顆粒組成。

可選地，氧化石墨烯可采用Hummers法制備得到。

碳酸氫銨在反應(yīng)中作為絡(luò)合劑。

可選地，所述可溶性鋅鹽包括Zn(NO₃)₂·6H₂O、Zn(CH₃COOH)₂·4H₂O、ZnCl₂中的至少一種，所述可溶性鈷鹽包括Co(NO₃)₂·6H₂O、Co(CH₃COOH)₂·4H₂O、CoCl₂·6H₂O中的至少一種。

可選地，可溶性鋅鹽、可溶性鈷鹽與碳酸氫銨的摩爾比為0.3-0.6∶0.8-1.5∶10-20。所述可溶性鋅鹽與所述氧化石墨烯的摩爾比為1∶5-15。

可選地，所述混合過(guò)程攪拌0.5-1小時(shí)，得到所述混合溶液。

可選地，將所述混合溶液于180℃-185℃下反應(yīng)12-16小時(shí)。

可選地，所述煅燒的溫度為300℃-450℃，時(shí)間為1-4小時(shí)。進(jìn)一步地，所述煅燒的溫度為350℃-400℃，時(shí)間為2-3小時(shí)。煅燒過(guò)程中鈷酸鋅前驅(qū)體將分解釋放出氣體，從而使得鈷酸鋅納米片形成多孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明采用一步水熱法制備鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，工藝簡(jiǎn)單，適于規(guī)?；a(chǎn)。

第三方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括本發(fā)明第一方面所述的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的說(shuō)明書(shū)中部分闡明，一部分根據(jù)說(shuō)明書(shū)是顯而易見(jiàn)的，或者可以通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施而獲知。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的SEM圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的TEM圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的高倍的透射電子顯微鏡的圖(HR-TEM)；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的XRD圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的電池在電流密度為1000mA/g下的循環(huán)性能圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的電池的倍率性能測(cè)試結(jié)果圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1的電池在電流密度為4000mA/g的恒電流下，循環(huán)2000圈的測(cè)試結(jié)果圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例1的電池在1000mA/g電流密度下循環(huán)600圈以后的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的SEM圖。

具體實(shí)施方式

以下所述是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明實(shí)施例原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍。

下面分多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取氧化石墨烯均勻分散于水中，得到1mg/mL的氧化石墨烯溶液；

(2)將0.5mmol的Zn(NO₃)₂·6H₂O與1mmol的Co(NO₃)₂·6H₂O溶解到5mL的去離子水中得到鹽溶液，再將15mmol NH₄HCO₃緩慢滴加到上述的鹽溶液中，攪拌30min，形成均勻的混合水溶液；

(3)將上述混合水溶液分散到步驟(1)所得的50mL氧化石墨烯溶液中，繼續(xù)攪拌30min，之后將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，于180℃反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束降至室溫后，將固體反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，然后置于冷凍干燥機(jī)中干燥24小時(shí)，隨后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至管式爐中，在400℃下焙燒3小時(shí)，最終得到鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。

鋰離子電池的制備

將本發(fā)明上述實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，與乙炔黑、羧甲基纖維素(CMC)按質(zhì)量比為8:1:1的比例，均勻分散于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，在研缽中均勻混合制成分散均勻的漿料。然后將所得漿料均勻涂布在干凈的銅箔上，80℃真空干燥24小時(shí)后，取出，經(jīng)錕壓機(jī)錕壓后，用12mm的壓片機(jī)壓成圓片，得到電池正極。以鋰片為負(fù)極，1.0M LiPF₆(EC/DMC/EMC,1:1:1v/v/v)作為電解液、Celgard 2400微孔隔膜作為隔膜，在充滿氬氣的手套箱中組裝成電池，得到鋰離子扣式電池半電池。

實(shí)施例2

一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取氧化石墨烯均勻分散于水中，得到1mg/mL的氧化石墨烯溶液；

(2)將0.5mmol的Zn(NO₃)₂·6H₂O與1mmol的Co(NO₃)₂·6H₂O溶解到5mL的去離子水中得到鹽溶液，再將15mmol NH₄HCO₃緩慢滴加到上述的鹽溶液中，攪拌30min，形成均勻的混合水溶液；

(3)將上述混合水溶液分散到步驟(1)所得的40mL氧化石墨烯溶液中，繼續(xù)攪拌30min，之后將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，于200℃反應(yīng)10小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束降至室溫后，將固體反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，然后置于冷凍干燥機(jī)中干燥24小時(shí)，隨后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至管式爐中，在350℃下焙燒4小時(shí)，最終得到鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。

實(shí)施例3

一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取氧化石墨烯均勻分散于水中，得到1mg/mL的氧化石墨烯溶液；

(2)將0.5mmol的Zn(CH₃COOH)₂·4H₂O與1mmol的Co(CH₃COOH)₂·4H₂O溶解到5mL的去離子水中得到鹽溶液，再將15mmol NH₄HCO₃緩慢滴加到上述的鹽溶液中，攪拌30min，形成均勻的混合水溶液；

(3)將上述混合水溶液分散到步驟(1)所得的60mL氧化石墨烯溶液中，繼續(xù)攪拌30min，之后將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，于200℃反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束降至室溫后，將固體反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，然后置于冷凍干燥機(jī)中干燥24小時(shí)，隨后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至管式爐中，在350℃下焙燒4小時(shí)，最終得到鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。

實(shí)施例4

一種鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取氧化石墨烯均勻分散于水中，得到1mg/mL的氧化石墨烯溶液；

(2)將0.5mmol的ZnCl₂與1mmol的CoCl₂·6H₂O溶解到5mL的去離子水中得到鹽溶液，再將15mmol NH₄HCO₃緩慢滴加到上述的鹽溶液中，攪拌30min，形成均勻的混合水溶液；

(3)將上述混合水溶液分散到步驟(1)所得的70mL氧化石墨烯溶液中，繼續(xù)攪拌30min，之后將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，于160℃反應(yīng)15小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束降至室溫后，將固體反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水洗凈，然后置于冷凍干燥機(jī)中干燥24小時(shí)，隨后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至管式爐中，在350℃下焙燒4小時(shí)，最終得到鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料。

效果實(shí)施例

為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果進(jìn)行有力支持，特提供以下性能測(cè)試：

(1)樣品的形貌分析

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的SEM圖，其中圖1(b)為圖1(a)的放大圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的TEM圖。從圖中可以看出，分級(jí)結(jié)構(gòu)鈷酸鋅顆粒均勻分布在三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)中，鈷酸鋅顆粒的粒徑分布在700-800nm之間，而每一個(gè)鈷酸鋅顆粒是由粒徑為50-150nm的2D的小的納米片組成。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的高倍的透射電子顯微鏡的圖(HR-TEM)，圖3進(jìn)一步揭示了小的ZnCo₂O₄納米片是由無(wú)數(shù)個(gè)小的ZnCo₂O₄納米顆粒組成，平均粒徑在10-15nm左右。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的XRD圖。從圖中可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料中保持了高質(zhì)量的多晶ZnCo₂O₄結(jié)構(gòu)。

(2)樣品的結(jié)構(gòu)分析

通過(guò)熱重分析(TGA)表征獲知，本發(fā)明實(shí)施例1所得鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料中，石墨烯所占的質(zhì)量比例大約是22.5％，熱重分析過(guò)程中，石墨烯在空氣環(huán)境下經(jīng)過(guò)加熱到750℃，被氧化成CO₂。

(3)樣品的電化學(xué)性能分析

將本發(fā)明實(shí)施例1的電池，在LAND CT2001A的電池測(cè)試系統(tǒng)中，采用恒電流充放電對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。

A、循環(huán)性能

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的電池在電流密度為1000mA/g下的循環(huán)性能圖；從圖中可以看出，本發(fā)明實(shí)施例采用鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的電池首次充電容量為1480.7mAh g^-1，首次放電容量為1937.4mAh g^-1，首次的庫(kù)倫效率為75.3％。隨著循環(huán)過(guò)程的繼續(xù)，可逆容量一直在上升，且到第300圈的時(shí)候，容量依舊可以達(dá)到1920mAh g^-1，容量的上升可能是隨著充放電的進(jìn)行，鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料慢慢地活化，鋰離子滲入到ZnCo₂O₄顆粒內(nèi)部的納米片片層之間，激活內(nèi)層的ZnCo₂O₄納米片活性材料的結(jié)果。

B、倍率性能

在100mA/g～4000mA/g的電流密度范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1的電池進(jìn)行倍率性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖6所示。在電流密度為100，200，500，1000，2000和4000mA/g的循環(huán)條件下，容量依次為1440，1442，1360，1250，1144和1017mAh g^-1。當(dāng)電流密度從4000mA/g減少到1000mA/g時(shí)候，放電容量又上升到1246mAh g^-1，這與在1000mA/g的電流密度下循環(huán)的第22-33圈的容量相一致，在1000mA/g的電流密度下循環(huán)后容量基本穩(wěn)定在1350mAh g^-1左右。從將電流密度降低，電池容量上升到原來(lái)的值來(lái)看，ZnCo₂O₄/三維石墨烯復(fù)合材料做電池負(fù)極材料具有優(yōu)越的循環(huán)倍率性，具有用作大倍率充放電設(shè)備的潛力。

C、大倍率電流密度下的循環(huán)性能

在證明鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料具有優(yōu)越的倍率性能以后，進(jìn)一步對(duì)該材料在大倍率的電流密度下的循環(huán)穩(wěn)定性進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。圖7為本發(fā)明實(shí)施例1的電池在電流密度為4000mA/g的恒電流下，循環(huán)2000圈的測(cè)試結(jié)果圖。第一圈的充放電容量分別是1363mAh g^-1和1809mAh g^-1，首次循環(huán)的庫(kù)倫效率是75.3％。從第10圈到260圈，放電容量從1120mAh g^-1上升到1450mAh g^-1，這是鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料活化的過(guò)程。過(guò)渡金屬氧化物作為電池材料的一個(gè)常見(jiàn)的弊端是在大倍率電流密度下的長(zhǎng)循環(huán)測(cè)試不佳。本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合石墨烯的優(yōu)越的電化學(xué)性能，制備出的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，在大電流密度4000mA/g下循環(huán)2000圈，容量仍保持了730mA/g，容量的保持率是第10圈時(shí)的66％。由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料在大倍率電流密度下，具有良好的長(zhǎng)循環(huán)性能。

D、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

為了進(jìn)一步觀察在循環(huán)之后，鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)變化，申請(qǐng)人將在1000mA/g電流密度下循環(huán)600圈以后的電池拆開(kāi)，取出鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料進(jìn)行電鏡掃描，如圖8所示不同放大倍數(shù)下的SEM圖。從SEM圖可以看出，在600圈循環(huán)以后，分級(jí)結(jié)構(gòu)的ZnCo₂O₄形貌基本得到了保持，ZnCo₂O₄的粒徑膨脹到2μm左右，可以看出本發(fā)明實(shí)施例的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有很好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性。

本發(fā)明實(shí)施例提供的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，采用其組裝成的電池，在1000mA g^-1的電流密度下穩(wěn)定循環(huán)300圈后可逆容量仍保持在1920mA g^-1。在4000mA g^-1的高電流密度下即使循環(huán)2000圈以后，仍保持730mA g^-1的可逆容量。該復(fù)合負(fù)極材料的比容量和高倍率循環(huán)穩(wěn)定性明顯高于現(xiàn)有報(bào)道中ZnCo₂O₄材料的比容量和高電流密度循環(huán)壽命，同時(shí)也遠(yuǎn)高于現(xiàn)有報(bào)道中ZnCo₂O₄和石墨烯復(fù)合材料的比容量和高電流密度循環(huán)壽命。本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料的電化學(xué)性能優(yōu)異，是石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性和網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)以及同ZnCo₂O₄協(xié)同作用的結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例提供的鈷酸鋅/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料很好地解決了鈷酸鋅材料的導(dǎo)電性較差和體積膨脹帶來(lái)的循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題，是一種理想的鋰離子電池負(fù)極材料。