申請?zhí)枺?01610298151.9
　　申請人：吉林大學(xué)
　　發(fā)明人：李紅東 宋艷鵬

　　摘要： 本發(fā)明公開一種用于鋰電池負(fù)極的納米金剛石粉/石墨烯復(fù)合電極材料及其制備方法。本方法具體是以檸檬酸、尿素、納米金剛石粉作為碳源，經(jīng)微波加熱處理，得到塊狀固體粉末，之后在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行高溫碳化處理，獲得復(fù)合電極材料；也可以將納米金剛石粉與石墨烯直接進(jìn)行混合，在無水乙醇中高頻超聲處理、再干燥獲得復(fù)合電極材料。納米金剛石粉/石墨烯復(fù)合電極材料研磨成粉末，與其他碳材料在粘結(jié)劑的作用下充分研磨混合，制得鋰離子電池的負(fù)電極。本方法的納米金剛石粉/石墨烯復(fù)合電極材料作為陰極制成的鋰離子電池具有比容量高、循環(huán)性能好、充放電庫倫效率大等優(yōu)良的性能。而且制備方法簡單、成本低、綠色環(huán)保，具有良好的應(yīng)用前景。 　　主權(quán)利要求：1.一種納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料，其特征是，呈多層的片狀結(jié)構(gòu)，表面存在波紋狀褶皺，納米金剛石粒吸附在石墨烯片表面；納米金剛石粉與石墨烯的質(zhì)量比為0.066～0.334∶1。
　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料，其特征是，所述的納米金剛石粒，粒徑尺寸為5～10nm。
　　3.一種權(quán)利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料的制備方法，將檸檬酸和尿素溶解在適量去離子水中形成無色透明溶液，然后添加納米金剛石粉，經(jīng)高頻超聲處理30～60min，將所得溶液置于微波爐中于850W功率下加熱10～15min，溶液由無色變成黃褐色最后變成深棕色的固體復(fù)合物；將得到的固體復(fù)合物經(jīng)干燥再在惰性氣體保護(hù)下900℃碳化處理2小時(shí)，得到的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料的制備方法，其特征是，檸檬酸與尿素的質(zhì)量比是1∶3～4；納米金剛石粉的質(zhì)量與檸檬酸與尿素質(zhì)量之和的比為0.005～0.025∶1。
　　5.一種權(quán)利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料的制備方法，將納米金剛石粉與石墨烯按質(zhì)量比1∶3～4進(jìn)行混合，在無水乙醇中經(jīng)高頻超聲處理6～8h；然后將石墨烯與納米金剛石粉的懸濁液在60℃條件下干燥至無水乙醇完全蒸發(fā)，得到納米金剛石粉/石墨烯復(fù)合電極材料。
　　6.一種權(quán)利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料的用途，用于制作鋰離子電池的負(fù)電極；具體過程是：將納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料碾碎并研磨直到粉體顆粒尺寸達(dá)到納米級，與碳黑混合，在聚偏二氟乙烯的作用下研磨，并添加1-甲基-2-吡咯烷酮以至用磁力攪拌器攪拌成粘稠流體；將粘稠流體涂于集流體，在120℃下干燥；最后切成電極形狀壓實(shí)，制得納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合的鋰離子電池的負(fù)電極。
　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米金剛石粉和石墨烯復(fù)合電極材料的用途，其特征是，按質(zhì)量比納米金剛石粉/石墨烯復(fù)合電極材料∶聚偏氟乙烯∶炭黑是8∶1∶1；所述的集流體，是銅箔；所述的120℃下干燥，是在120℃真空干燥箱內(nèi)干燥12h。