phene復(fù)合材料的合成工藝，縮短了工藝周期，降低了生產(chǎn)成本。其作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)，提高了錳酸鋅的導(dǎo)電性，極大改善了錳酸鋅的循環(huán)性能，具有高比面積、高比容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命等一系列優(yōu)點(diǎn)，可適用于各種便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車中。本發(fā)明工藝合理，操作簡(jiǎn)便、高效，制備成本低，是一種理想的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法。
[0017]實(shí)施例1:一種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)溶液配制:選用Hummers法合成的氧化石墨，配制濃度為2g/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO)2.2H20 和 Mn(CH3COO)2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.1M，Mn (CH3COO) 2.2H20 的濃度為 0.2M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入12L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):將上述混合溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為180° C，反應(yīng)時(shí)間為12h;
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料38.3克，其產(chǎn)率為80%，該產(chǎn)率是指所得產(chǎn)物的實(shí)際質(zhì)量與全部原料參與反應(yīng)所計(jì)算的理論質(zhì)量的比值，以下同。
[0018]實(shí)施例2:—種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟: (1)溶液配制:選用Hummers法合成的氧化石墨，配制濃度為lg/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO)2.2H20 和 Mn(CH3COO)2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.05M，Mn (CH3COO) 2.2H20 的濃度為 0.1M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入12L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):將上述混合溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為180° C，反應(yīng)時(shí)間為12h;
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料21.8克，其產(chǎn)率為70%。
[0019]實(shí)施例3:—種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)溶液配制:選用Hummers法合成的氧化石墨，配制濃度為2g/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO)2.2H20 和 Mn(CH3COO)2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.2M，Mn (CH3COO) 2.2H20 的濃度為 0.4M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入1L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):將上述混合溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為180° C，反應(yīng)時(shí)間為12h;
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料80.7克，其產(chǎn)率為75%。
[0020]實(shí)施例4:一種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)溶液配制:選用Hummers法合成的氧化石墨，配制濃度為2g/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO)2.2H20 和 Mn(CH3COO)2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.1M，Mn (CH3COO) 2.2H20 的濃度為 0.2M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入14L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):將上述混合溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為160° C，反應(yīng)時(shí)間為12h;
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料49.7克，其產(chǎn)率為77%。
[0021]實(shí)施例5:—種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)溶液配制:選用Hmnmers法合成的氧化石墨，配制濃度為1.5g/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO) 2.2H20 和 Mn (CH3COO) 2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO) 2.2H20的濃度為 0.1M，Mn(CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.2M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入12L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):將上述混合溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為190° C，反應(yīng)時(shí)間為6h;
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料44克，其產(chǎn)率為75%。
[0022]實(shí)施例6:—種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)溶液配制:選用Hummers法合成的氧化石墨，配制濃度為lg/L的氧化石墨水溶液；配制 Zn (CH3COO)2.2H20 和 Mn(CH3COO)2.2H20 的金屬鹽水溶液，其中 Zn (CH3COO)2.2H20 的濃度為 0.1M，Mn (CH3COO) 2.2H20 的濃度為 0.2M ；
(2)溶液混合:在攪拌條件下將上述2L金屬鹽溶液緩慢加入12L氧化石墨水溶液中，將溶液混合均勻；
(3)水熱生長(zhǎng):采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為180°C，反應(yīng)時(shí)間為9h ；
(4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料40.2克，其產(chǎn)率為73%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:其包括以下步驟: (O溶液配制:配制濃度為l~2g/L的氧化石墨水溶液；配制金屬鹽水溶液，其中Zn (CH3COO) 2.2H20 和 Mn (CH3COO) 2.2H20 的摩爾比為 1:2，Zn (CH3COO) 2.2H20 摩爾濃度為0.05-0.2M ； (2)溶液混合:在攪拌條件下按照金屬鹽水溶液:氧化石墨水溶液體積比1:5~7的比例將上述金屬鹽溶液緩慢加入氧化石墨水溶液，混合均勻后轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中； (3)水熱生長(zhǎng):采用水熱法，反應(yīng)釜溫度設(shè)置為160~190°C，反應(yīng)時(shí)間為6~12h ； (4)產(chǎn)物收集:反應(yīng)結(jié)束，待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗沉淀后，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的ZnMn204/graphene復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的猛酸鋅/石墨稀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中所配制氧化石墨溶液的濃度為2g/L，所配制金屬鹽溶液中Zn(CH3COO)2.2Η20的濃度為 0.1Μ，Mn (CH3COO) 2.2Η20 的濃度為 0.2Μ。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的猛酸鋅/石墨稀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中金屬鹽水溶液:氧化石墨水溶液體積比為1:6。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的猛酸鋅/石墨稀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中反應(yīng)釜溫度為180° C，反應(yīng)時(shí)間為12h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，首先配制氧化石墨水溶液和金屬鹽水溶液，金屬鹽水溶液中Zn(CH3COO)2·2H2O和Mn(CH3COO)2·2H2O的摩爾比為1:2，Zn(CH3COO)2 ·2H2O摩爾濃度為0.05~0.2M；在攪拌條件下按照金屬鹽水溶液：氧化石墨水溶液體積比1:5~7的比例混合，混合均勻后轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度為160~190°C，反應(yīng)時(shí)間為6~12h；待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，過(guò)濾沉淀并用去離子水清洗，將沉淀產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，即得原位合成的ZnMn2O4/graphene復(fù)合材料。本發(fā)明工藝合理，操作簡(jiǎn)便、高效，制備成本低。制備的錳酸鋅/石墨烯復(fù)合材料可作為鋰離子電池負(fù)極材料，具有高比面積、高比容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命的特點(diǎn)。
【IPC分類】H01M4/50, H01M4/62
【公開(kāi)號(hào)】CN104934590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510228523
【發(fā)明人】溫廣武, 王東, 周薇薇, 張永
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）, 威海云山科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日