[發明專利]一種高性能有機鋰離子電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710198790.2
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106920936B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊觀惠;徐宇曦;劉晶晶;李科;趙然然;肖培濤
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種高性能有機鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，以氨基蒽醌作為活性物質，與石墨烯復合后直接作為自支撐的電極材料，制備的具體步驟如下：

（1）制備氧化石墨烯前驅體：

采用改進Hummers法制備，即取1~3g 325目石墨粉，加入0.5~2g的硝酸鈉粉末和25~120ml濃硫酸，在冷水浴下緩慢加入3~9 g高錳酸鉀，在30~40 ℃水浴中攪拌0.5~3 h，隨后加入少量的水，繼續反應10~30 min，再加入100 ml以上的水，反應 5~20 min，然后加入適量過氧化氫至溶液變為金黃色；

將溶液靜置沉降后傾析除去上層清液，加入適量10%的鹽酸，分裝入離心管中高速離心，棄去上層清液，隨后用去離子水洗至中性，將水洗后產物收集，加入適量的去離子水超聲分散，得到氧化石墨烯水溶液；

（2）制備氨基蒽醌和氧化石墨烯的復合物：

把氨基蒽醌溶解于適量乙醇中，過濾后將濾液旋蒸，得到純化的氨基蒽醌；將適量氨基蒽醌溶解于二甲基亞砜中，然后加入適量的1M鹽酸水溶液，超聲后將混合溶液在攪拌下逐滴加入適量氧化石墨烯水溶液中；繼續攪拌20~40 min后，離心除去上清液，剩余固體分散于適量去離子水中，攪拌均勻得到復合物水溶液，記為AAQH⁺Cl^-@GO；

（3）制備氨基蒽醌和石墨烯的復合物

取一定量AAQH⁺Cl^-@GO水溶液于小瓶子中，加入適量1 M 抗壞血酸鈉水溶液，混合均勻后在90~100℃烘箱中加熱1~2h，得到AAQ負載在石墨烯上的水凝膠，記為AAQ@G，水洗3~5次后在冰箱中放置1~3h，再凍干16~24h，得到自支撐的AAQ@G氣凝膠；

步驟（1）中，氧化石墨烯水溶液的濃度調為0.4~2 mg/mL；

步驟（2）中，利用反溶劑法控制AAQ的形貌，并將氨基蒽醌納米棒包裹于氧化石墨烯中，氨基蒽醌的二甲基亞砜溶液和氧化石墨烯水溶液的體積為1:1~1:10。

2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，AAQH⁺Cl^-@GO水溶液的濃度為1~3 mg/mL。

3.一種由權利要求1所述制備方法得到的高性能有機鋰離子電池正極材料。