[發明專利]一種石墨烯包覆納米鍺復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310132216.9
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103247803B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 歐陽柳章;郭麗娜;胡仁宗;劉輝;曾美琴;楊黎春;朱敏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M4/139;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 宮愛鵬

1.一種石墨烯包覆納米純鍺復合材料的制備方法，其特征在于，

將鍺粉與石墨粉或熱處理的膨脹石墨采用介質阻擋放電等離子體輔助高能球磨法進行球磨；

或者先將鍺粉進行介質阻擋放電等離子體輔助高能球磨，然后將球磨后的鍺粉與石墨粉或熱處理的膨脹石墨混合后采用介質阻擋放電等離子體輔助高能球磨法進行球磨。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在，所述鍺粉與石墨粉或膨脹石墨按照質量比Ge：C=（0.3～8）：1進行配比。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述球磨中采用的放電氣體介質均為氬氣。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述球磨時間為3～15h。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述球磨時間為5h。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于，所述介質阻擋放電等離子體輔助高能球磨的方法如下：

（1）安裝好球磨罐的前蓋板和電極棒，將前蓋板和電極棒內的鐵芯分別與等離子體電源的正負兩級相連，其中，電極棒內的鐵芯接等離子體電源的正極，前蓋板接等離子體電源的負極；

（2）在球磨罐中裝入磨球和配比好的原始粉末；

（3）通過真空閥對球磨罐抽真空，然后充入放電氣體介質Ar氣，使球磨罐內的壓力值達到0.10～0.12MPa；

（4）接通等離子體電源，設置等離子體電源電壓為15KV，電流為1.5A，放電頻率60KHz，啟動驅動電機帶動激振塊，使機架及固定在機架上的球磨罐同時振動，進行介質阻擋放電等離子體輔助高能球磨。

7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于，所述膨脹石墨的熱處理方法：將可膨脹石墨片放在管式爐中，持續通入Ar氣流，快速加熱至1000℃，保溫30分鐘后爐冷取出。

8.權利要求1～7任意一項方法制備的石墨烯包覆納米純鍺復合材料。

9.根據權利要求8所述的復合材料，其特征在于，該復合材料由100nm～200nm的鍺顆粒、單層或多層的石墨烯復合而成，其中，納米鍺顆粒均勻地分布于石墨烯片層中，形成被石墨烯網絡所包覆的防護結構。

10.根據權利要求8或9所述的石墨烯包覆納米純鍺復合材料作為鋰離子電池負極材料的應用。