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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN110165142A
(43)申请公布日2019.08.23
(21)申请号CN201910308602.6
(22)申请日2019.04.17
(71)申请人杭州电子科技大学
地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街
(72)发明人倪婧泮思赟郭家瑞童林聪程秋瞳
(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人朱亚冠
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种原位制备纳米复合电极材料的
方法
(57)摘要
本发明公开一种原位制备纳米复合
电极材料的方法。本发明采用振镜式光纤
激光器,在通有保护气的环境下对预涂敷
在铜箔片上的氧化石墨烯和SnO
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种原位制备纳米复合电极材料的方法,其特征在于包括以下步骤:
A、将氧化石墨烯和SnO
2
溶胶混合制成前驱体溶胶,并将溶胶均匀涂布在铜箔表面,置于真空干燥箱内烘干;其
中氧化石墨烯与SnO
2
溶胶的质量比为1:8-1:10;
B、根据前驱体向石墨烯/SnO
2
纳米复合材料转变的物性参数选择激光能量密度参考值,通过激光能量密度参考值
选择激光器,设置激光工艺参数,所述的激光工艺参数包括激光波长、激光功率、激
光相对扫描速度和聚集光斑直径;采用激光器辐照扫描预制箔片,对转变产物的特征
进行测试、分析,以获取石墨烯/SnO
2
纳米复合材料的最佳激光工艺参数,同时通保护气体以防止石墨烯氧化,达到原位生
成石墨烯/SnO
2
纳米复合材料电极的目的。
2.如权利要求1所述的一种原位制备纳米复合电极材料的方法,其特征在于步骤A
中的SnO
2
溶胶采用二氯化锡作为前驱体,配制成透明澄清的溶胶溶液。
3.如权利要求1所述的一种原位制备纳米复合电极材料的方法,其特征在于步骤A
中的先驱体溶胶在涂布前需加入适量的稀释剂;其中稀释剂包括乙醇、乙醇胺等亲
水性溶剂。
4.如权利要求1所述的一种原位制备纳米复合电极材料的方法,其特征在于步骤A
铜箔表面的涂布层重量在1-2mg/cm
2
。
5.如权利要求1所述的一种原位制备纳米复合电极材料的方法,其特征在于步骤B
中激光辐照前,对于放置了样品的气氛保护装置中通99%的氩气作为保护气体,并洗
气2-3次,以确保其石墨烯组分不因为氧化而烧蚀。
说明书
p技术领域
本发明涉及一种原位制备纳米复合电极材料的方法。
背景技术
石墨烯与其它碳单质材料相似,它很难作为单一的材料来应用,但通过与其它材料进
行复合,可以得到石墨烯复合材料,在半导体、生物医学、催化、电化学、储能和传
感器等诸多领域有着广泛的应用前景。其中石墨烯/SnO
2
复合材料以其性能良好、价格低廉、容易制备等优势,成为了新型钠/锂离子电池负
极材料、电化学传感器、电化学催化等领域的研究热点。
虽然石墨烯/SnO
2
基复合材料的传统的制备方法较为繁琐,目前普遍采用的制备工艺是水热合成结合
干燥和煅烧的工艺。由于水热合成的技术限制,原材料不能够充分的利用,制备过程
中产生大量的废液,不仅浪费严重且容易污染环境;而后续的干燥煅烧过程耗时、耗
能,在一定程度上阻碍了这类高性能的负极材料的规模化应用。此后,复合材料还需
要被制备成电极,这个过程需要将复合材料和一定比例的粘结剂、导电剂和有机溶
剂混合,调制成浆料并涂刷在铜箔等金属箔片表面,通过干燥、压实制成极板。粘结
剂的加入可能造成电池内阻增加、电池性能下降、批次间不稳定等的问题;而干燥
过程有机溶剂挥发可能会造成的环境污染,因此电极的制备工艺也亟需升级换代。
而近几年采用的原位制备技术虽然解决了
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