[發明專利]一種硼摻雜石墨烯材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202010533950.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111646459A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 宮勇吉;劉偉;翟朋博
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;H01M4/583
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 李正

1.一種硼摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將硼酸和氧化石墨烯分散液混合后，冷凍干燥，得到前驅體粉末；

在氬氫氣氛下，將所述前驅體粉末進行煅燒，得到所述硼摻雜石墨烯材料。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的濃度為1.5～2.5mg/L。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯和硼酸的質量比為1：(0.5～2)。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的制備方法，包括以下步驟：

在冰水浴條件下，將膨脹石墨、濃硫酸和高錳酸鉀混合發生氧化還原反應，得到所述氧化石墨烯分散液。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述濃硫酸的質量濃度為98％；

所述膨脹石墨的質量、濃硫酸的體積和高錳酸鉀的質量比為(3.5～4.5)g：(160～200)mL：(15～25)g。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為900～1000℃，所述煅燒的時間為1～5h。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，升溫至所述煅燒的溫度的升溫速率為3～6℃/min。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒完成后，還包括將煅燒得到的黑色粉末依次進行清洗和干燥；

所述清洗包括將所述黑色粉末依次在硫酸和水中進行清洗。

9.權利要求1～8任一項所述的制備方法制備得到的硼摻雜石墨烯材料作為鋰離子電池負極材料的活性組分在鋰離子電池中的應用。

10.如權利要求9所述的應用，其特征在于，所述鋰離子電池負極材料包括硼摻雜石墨烯材料和聚偏氟乙烯；

所述硼摻雜石墨烯材料和聚偏氟乙烯的質量比為8:2。