[發明專利]氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810690868.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109037608A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 童匯;王旭;余榮天;姚嬴贏;張寶;喻萬景;鄭俊超
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/50;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 陸僖;寧星耀

1.一種氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于，由以下方法制成：

（1）將碳納米管分散在高錳酸鹽水溶液中，進行回流反應，自然冷卻后，過濾，洗滌，干燥，得錳/碳納米管前驅體；

（2）將步驟（1）所得錳/碳納米管前驅體與聚陽離子電解質水溶液混合，攪拌，過濾，干燥，得改性錳/碳納米管前驅體；

（3）將步驟（2）所得改性錳/碳納米管前驅體在水中分散后，再與氧化石墨烯水溶液混合，攪拌，過濾，干燥，得前驅體/石墨烯混合物；

（4）將步驟（3）所得前驅體/石墨烯混合物在保護性氣氛中煅燒，隨爐冷卻至室溫，得氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料。

2.根據權利要求1所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（1）中，所述高錳酸鹽水溶液的質量濃度為0.1～5.0mg/mL；所述碳納米管與高錳酸鹽的質量比為0.1～0.5:1。

3.根據權利要求1或2所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（1）中，所述回流反應的溫度為60～150℃，時間為2～20h。

4.根據權利要求1～3之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（1）中，洗滌方式為用水洗滌3～5次；所述干燥的溫度為60～100℃，時間為6～12h。

5.根據權利要求1～4之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（2）中，所述聚陽離子電解質水溶液的質量濃度為10～20mg/mL；所述錳/碳納米管前驅體與聚陽離子電解質的質量比為1:10～50；所述聚陽離子電解質為聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚二烯丙基二乙基氯化銨或聚乙烯亞胺中的一種或幾種。

6.根據權利要求1～5之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（2）中，所述攪拌的時間為2～12h；所述干燥的溫度為60～100℃，時間為4～12h。

7.根據權利要求1～6之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（3）中，所述改性錳/碳納米管前驅體在水中分散后的質量濃度為0.05～5.00mg/mL；所述氧化石墨烯水溶液的質量濃度為0.05～5.00mg/mL；所述改性錳/碳納米管前驅體與氧化石墨烯的質量比為3～8:1；所述干燥的溫度為60～100℃，時間為4～12h。

8.根據權利要求1～7之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（4）中，所述煅燒是指以速率1～5℃/min升溫至500～800℃，煅燒1～5h。

9.根據權利要求1～8之一所述氧化亞錳/碳納米管/石墨烯負極復合材料，其特征在于：步驟（4）中，所述保護性氣氛為氬氣和/或氮氣。