CN111799452A - 一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池负极及电池 - Google Patents

一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池负极及电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池负极及锂离子电池，利用价格低廉的原料通过水热反应、煅烧制备得到超薄多孔氧化铋纳米片，再以石墨烯对其进行包覆，得到层状堆积的片状结构复合材料，其具有较高的比表面积，且制备工艺简单、成本低，以其作为活性物质制备得到锂离子电池负极，并制备得到具有较高的容量及循环稳定性锂离子电池。

Description

一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方 法、锂离子电池负极及电池
技术领域
本发明属于新能源材料技术领域，涉及一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池负极及电池。
背景技术
工业革命以来高消耗、高消费的经济增长模式在创造了巨大的物质财富之后也让人类尝到了苦果，不可再生能源存储量日益减少、气候环境日益恶劣、生态系统越来越脆弱。发展具有高能量密度、长循环寿命、高安全性、绿色环保和低成本的二次电池在新能源领域具有重大意义。
锂离子电池因其能量密度高，循环寿命长，环境友好和轻量化而被大量应用。石墨作为商业锂离子电池的负极材料，其理论容量低，限制了高性能锂离子电池的进一步发展。为了制备出高容量和能量密度的锂离子电池，研究人员致力于新型负极材料的开发。过渡金属氧化物作为应用于锂离子电池的负极材料，具有高的理论容量，但是也存在着充放电过程中体积变化大，导致容量的快速衰减和循环稳定性差等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法。利用价格低廉的原料通过水热反应、煅烧制备得到超薄多孔氧化铋纳米片，再以石墨烯对其进行包覆，得到层状堆积的片状结构复合材料，其具有较高的比表面积且制备工艺简单、步骤少、成本低。
本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池负极及电池，以所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料为负极活性物质制备得到锂离子电池负极，并将其组装成锂离子电池，其具有较高的容量及循环稳定性。
本发明具体技术方案如下：
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铋盐溶解于稀盐酸中，再加入CTAB和碳酸盐，混合均匀后，进行水热反应，将水热产物进行高温煅烧，得到超薄氧化铋纳米片材料；
(2)将步骤(1)制备的超薄氧化铋纳米片材料和草酸加入到已分散好的石墨烯悬浮液中，混合均匀，进行水热反应，得氧化铋/石墨烯复合纳米材料。
进一步地，步骤(1)中，所述稀盐酸的浓度为0.8-1.3mol/L；所述铋盐在稀盐酸中的浓度为0.014-0.045mol/L，优选为0.02-0.035mol/L。
步骤(1)中，所述铋盐、CTAB、碳酸盐的质量之比为(0.28～0.55)：(0.02～0.1)：(0.4～0.7)；所述铋盐选自在酸性条件下溶于水并且能与碳酸盐反应形成氧化铋前驱体的所有铋盐，如硝酸铋、硫酸铋、氯化铋。
所述碳酸盐为碳酸钠。
步骤(1)中，所述水热反应的条件为40～90℃反应9～15h，优选为55～75℃反应11～13h；所述高温煅烧的条件为300～500℃煅烧0.5～1.5h，优选为360～440℃煅烧0.8～1.2h。
步骤(2)中，所述石墨烯悬浮液为7-13mg石墨烯分散在15ml水中得到。
步骤(2)中，石墨烯、超薄氧化铋纳米片材料和草酸的质量之比为(0.007～0.014)：(0.1-0.3)：(0.02-0.04)，优选为(0.009～0.011)：(0.15-0.25)：(0.025-0.035)。
步骤(2)中，所述水热反应的条件为120～160℃反应4～8h，优选为130～150℃反应5～7h。
本发明还提供了所述的制备方法制备得到的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其厚度为4～7nm，为层状堆积的片状结构，这样的结构的复合材料具有较高的比表面积。
本发明还提供了一种锂电池负极，采用所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料为活性物质制备得到。
本发明还提供了一种锂电池，以所述的锂电池负极为负极。
本发明提供的制备方法中，首先在在水热反应的条件下铋盐与碳酸盐在酸性环境中反应生成碳酸氧铋前驱体，并以CTAB为软模板剂，前驱体沿着二维平面方向生长，形成超薄纳米片状碳酸氧铋前驱体；碳酸氧铋前驱体在高温煅烧之后得到超薄氧化铋纳米片材料；然后超薄氧化铋纳米片材料与氧化石墨烯在水溶液中，在草酸的还原作用下，溶液中的石墨烯片与氧化铋片相互吸附，自组装形成片层状堆叠的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料。
本发明提供的制备方法制备得到的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，超薄纳米片结构可以提高电子和锂离子传输速率，有利于充分利用活性材料提高容量，也有利于加快充电速度。此外独特的多孔纳米结构具有较高的比表面积，不仅可以增加活性材料与电解质的接触面积，缩短Li+扩散路径，还可以为充放电过程中的体积变化提供缓冲空间。综合来说，可以有效改善电池的电化学性能。
附图说明
图1为实施例1制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的SEM图；
图2为实施例2制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的SEM图；
图3为实施例3制备的水热产物的SEM图；
图4为实施例3制备的超薄多孔氧化铋纳米片材料的SEM图；
图5为实施例3制备的超薄多孔氧化铋纳米片材料的BET孔径测试图；
图6为实施例3的步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片材料与步骤3)制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的XRD图；
图7为实施例3制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的SEM图；
图8为实施例3制备的超薄多孔氧化铋纳米片材料及超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的TGA图；
图9为实施例4制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的SEM图；
图10为实施例5制备的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的SEM图；
图11为实施例3制备的超薄多孔氧化铋纳米片及超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料分别作为负极活性物质制备得到的锂离子电池在0.2C电流密度下的循环稳定性测试图。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明进行详细说明。
实施例1
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)水热工序：将0.28g五水合硝酸铋溶解于40mL 1mol/L稀盐酸中，所述盐酸浓度为0.8mol/L，加入0.05g CTAB和0.53g碳酸钠，混合溶解均匀后，在55℃烘箱中水热反应12h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥；
2)焙烧工序：将步骤1)制备的水热产物，在300℃下焙烧1小时，自然冷却到室温，制得超薄多孔氧化铋纳米片；
3)包覆工序：称取7mg石墨烯分散在15mL去离子水中成悬浮液，将0.1g步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片和0.02g二水合草酸分散在石墨烯悬浮液中，混合均匀，在120℃水热反应6h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，即可得到所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其SEM图如图1所示。
实施例2
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)水热工序：将0.38g五水合硝酸铋溶解于40mL 1mol/L稀盐酸中，所述盐酸浓度为0.9mol/L，加入0.05g CTAB和0.53g碳酸钠，混合溶解均匀后，在70℃烘箱中水热反应12h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥；
2)焙烧工序：将步骤1)制备的水热产物，在360℃下焙烧1小时，自然冷却到室温，制得超薄多孔氧化铋纳米片；
3)包覆工序：称取9mg石墨烯分散在15mL去离子水中成悬浮液，将0.15g步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片和0.027g二水合草酸分散在石墨烯悬浮液中，混合均匀，在120℃水热反应6h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，即可得到所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其SEM图如图2所示。
实施例3
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)水热工序：将0.48g五水合硝酸铋溶解于40mL 1mol/L稀盐酸中，所述盐酸浓度为1mol/L，加入0.05g CTAB和0.53g碳酸钠，混合溶解均匀后，在60℃烘箱中水热反应12h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，所得产物的SEM图如图3所示，从图中可以看出其为纳米片状的结构；
2)焙烧工序：将步骤1)制备的水热产物，在400℃下焙烧1小时，自然冷却到室温，制得超薄多孔氧化铋纳米片，其SEM图如图4所示，从图中可以看出其为纳米片状的结构，且纳米片的厚度在4nm左右；其BET孔径测试图如图5所示，从图中出峰情况判断此材料表面存在5nm左右的孔洞；其XRD图如图6所示，其TGA图如图8所示；
3)包覆工序：称取10mgg石墨烯分散在15mL去离子水中成悬浮液，将0.2g步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片和0.03g二水合草酸分散在石墨烯悬浮液中，混合均匀，在120℃水热反应6h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，即可得到所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其XRD图如图6所示，其SEM图如图7所示，从图中可以看出其为层状堆叠的纳米片状结构；其TGA图如图8所示，从图中可以看出200-260℃的质量损失可以归结为吸附在石墨烯材料上的-OH,COOH，水分子等的失去，400-500℃为石墨烯的煅烧分解，650-800℃为氧化铋的熔化与分解。
实施例4
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)水热工序：将0.52g五水合硝酸铋溶解于40mL 1mol/L稀盐酸中，所述盐酸浓度为1.1mol/L，加入0.05g CTAB和0.53g碳酸钠，混合溶解均匀后，在65℃烘箱中水热反应12h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥；
2)焙烧工序：将步骤1)制备的水热产物，在450℃下焙烧1小时，自然冷却到室温，制得超薄多孔氧化铋纳米片；
3)包覆工序：称取12mg石墨烯分散在15mL去离子水中成悬浮液，将0.25g步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片和0.033g二水合草酸分散在石墨烯悬浮液中，混合均匀，在120℃水热反应6h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，即可得到所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其SEM图如图9所示。
实施例5
一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)水热工序：将0.55g五水合硝酸铋溶解于40mL 1mol/L稀盐酸中，所述盐酸浓度为1.3mol/L，加入0.05g CTAB和0.53g碳酸钠，混合溶解均匀后，在75℃烘箱中水热反应12h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥；
2)焙烧工序：将步骤1)制备的水热产物，在500℃下焙烧1小时，自然冷却到室温，制得超薄多孔氧化铋纳米片；
3)包覆工序：称取14mg石墨烯分散在15mL去离子水中成悬浮液，将0.3g步骤2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片和0.038g二水合草酸分散在石墨烯悬浮液中，混合均匀，在120℃水热反应6h，反应结束后冷却至室温，洗涤、干燥，即可得到所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其SEM图如图10所示。
实施例6
超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料在锂离子电池中的应用
将实施例3所得最终产物超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料与超导碳、PVDF以7：2：1的比例混合，以N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂调制成均匀浆状，涂覆在铝箔上，之后将制成的涂层放于烘箱中，以55℃烘干6小时；烘干完成后移入真空干燥箱中，以60℃真空干燥12小时；再将干燥后的复合材料涂层采用压片机等进行压片、裁片处理；以锂片作为对电极，电解液为1M LiTFSI/DME+DOL溶液，在氩气氛围下装电池。
并以实施例3中的步骤(2)制备的超薄多孔氧化铋纳米片重复上述步骤，同样制备锂离子电池，以进行对比。
最后利用电池测试仪在0.5C电流密度下进行充放电性能测试及循环稳定性测试，结果如附图11所示，从图中可见，超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料相较超薄多孔氧化铋纳米片作为负极活性材料制备的负极组装成的电池不管在初始容量还是循环稳定性上都更为优越，在0.5C的较大电流循环下，100次后仍有213mAh g-1的容量。
上述参照实施例对一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂电池负极及锂离子电池进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铋盐溶解于稀盐酸中，再加入CTAB和碳酸盐，混合均匀后，进行水热反应，将水热产物进行高温煅烧，得到超薄氧化铋纳米片材料；
(2)将步骤(1)制备的超薄氧化铋纳米片材料和草酸加入到已分散好的石墨烯悬浮液中，混合均匀，进行水热反应，得氧化铋/石墨烯复合纳米材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述稀盐酸的浓度为0.8-1.3mol/L；所述铋盐在稀盐酸中的浓度为0.014-0.045mol/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铋盐、CTAB、碳酸盐的质量之比为(0.28～0.55)：(0.02～0.1)：(0.4～0.7)；所述铋盐选自在酸性条件下溶于水并且能与碳酸盐反应形成氧化铋前驱体的所有铋盐。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应的条件为40～90℃反应9～15h；所述高温煅烧的条件为300～500℃煅烧0.5～1.5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述石墨烯悬浮液为7-13mg石墨烯分散在15ml水中得到。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，石墨烯、超薄氧化铋纳米片材料和草酸的质量之比为(0.007～0.014)：(0.1-0.3)：(0.02-0.04)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述水热反应的条件为120～160℃反应4～8h。
8.如权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料，其特征在于，所述超薄多孔氧化铋/石墨烯纳米片复合材料的厚度为4～7nm。
9.一种锂离子电池负极，其特征在于，采用权利要求8所述超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料为活性物质制备得到。
10.一种锂离子电池，其特征在于，以权利要求9所述的锂离子电池负极为负极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130873A (zh) * 2021-05-20 2021-07-16 武汉科技大学 一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157723A (zh) * 2011-03-16 2011-08-17 复旦大学 一种用于锂离子电池的负极材料及其制备方法
CN102185144A (zh) * 2011-04-02 2011-09-14 浙江大学 金属氧化物/石墨烯复合材料及其制备方法
CN103094540A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 中物院成都科学技术发展中心 石墨烯与金属氧化物/金属化合物的复合方法及其复合材料
US20150064560A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrode active material, electrode including the same, and lithium battery including the electrode
CN104437536A (zh) * 2014-11-13 2015-03-25 重庆大学 一种锰锌铁氧体/氧化铋磁性光催化剂的制备方法
CN106229498A (zh) * 2016-08-04 2016-12-14 武汉理工大学 一种适用于水系金属离子电池的负极材料及其制备方法
CN106410128A (zh) * 2016-07-18 2017-02-15 苏州大学 一种锂离子电池负极用石墨烯‑氧化铋复合材料的制备方法
WO2020072783A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Research Foundation Of The City University Of New York Electrochemical plating of additives on metallic electrodes for energy dense batteries

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157723A (zh) * 2011-03-16 2011-08-17 复旦大学 一种用于锂离子电池的负极材料及其制备方法
CN102185144A (zh) * 2011-04-02 2011-09-14 浙江大学 金属氧化物/石墨烯复合材料及其制备方法
CN103094540A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 中物院成都科学技术发展中心 石墨烯与金属氧化物/金属化合物的复合方法及其复合材料
US20150064560A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrode active material, electrode including the same, and lithium battery including the electrode
CN104437536A (zh) * 2014-11-13 2015-03-25 重庆大学 一种锰锌铁氧体/氧化铋磁性光催化剂的制备方法
CN106410128A (zh) * 2016-07-18 2017-02-15 苏州大学 一种锂离子电池负极用石墨烯‑氧化铋复合材料的制备方法
CN106229498A (zh) * 2016-08-04 2016-12-14 武汉理工大学 一种适用于水系金属离子电池的负极材料及其制备方法
WO2020072783A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Research Foundation Of The City University Of New York Electrochemical plating of additives on metallic electrodes for energy dense batteries

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI FANG等: "Bi2O3 nanoparticles encapsulated by three-dimensional porous nitrogen-doped graphene for high-rate lithium ion batteries", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 *
张叶飞: "以吸附剂为模板制备光催化剂去除环境内分泌干扰物", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
罗雯: "锑基及铋基纳米电极材料的设计制备和电化学性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130873A (zh) * 2021-05-20 2021-07-16 武汉科技大学 一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用

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