[0026] 下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0027] 实施例1
[0028] 锑烯/石墨烯复合材料负极材料的制备步骤如下:
[0029] (1)将金属锑0.1 g置于研钵中,预磨10 min,再数次滴加数滴乙醇,保持湿磨1 h,转移至50 mL离心管中,加入30 mL乙醇。在冰水浴中超声80 min,然后在3000 rpm下离心,收集上清液。
[0030] (2)将锑烯和氧化石墨烯以质量比4:1的比例进行混合,超声分散均匀,然后进行真空过滤抽膜。
[0031] (3)将抽滤所得薄膜放入反应釜内衬中,然后加入水合肼,按照薄膜和水合肼1:2的质量比确定水合肼的用量。在110℃下反应10小时,得到目标产品。
[0032] 对实施例1中的样品分别进行形貌和电化学性能的分析测试,结果显示,制备出的样品表现出优秀的容量保持能力,表现出较好的电化学性能。
[0033] 如图1所示,锑烯厚度约为3‑5 nm(锑原子半径为0.138 nm),得到了10‑20个原子层厚度的锑烯。图2是实施例1制备的锑烯透射电镜图,锑烯呈透明薄片状。
[0034] 如图4所示,制备的电极材料呈面包状,疏松多孔有韧性,有利于电解液的充分浸润,减缓电极在充放电过程中的体积膨胀。
[0035] 图5是实施例1制备的锑烯/石墨烯复合材料的循环性能曲线。将材料作为自支撑的钾离子电池负极装配纽扣电池,进行充放电循环测试。结果显示:在0.01‑2.0 V电压区‑1 ‑1间,100 mA g 电流密度下,电极材料的初始可逆比容量为427.5 mA h g ,经过100次充放电循环后,容量保持率为73.8%。复合材料表现出优异的循环性能。
[0036] 实施例2
[0037] 锑烯/石墨烯复合材料负极材料的制备步骤如下:
[0038] (1)将金属锑0.1 g置于研钵中,预磨10 min,再数次滴加数滴水,保持湿磨1 h,转移至50 mL离心管中,加入30 mL水。在冰水浴中超声160 min,然后在6000 rpm下离心,收集上清液。
[0039] (2)将锑烯和氧化石墨烯以质量比2:1的比例进行混合,超声分散均匀,然后进行真空过滤抽膜。
[0040] (3)将抽滤所得薄膜放入反应釜内衬中,然后加入乙二醇,按照薄膜和乙二醇1:1的质量比确定水合肼的用量。在80℃下反应18小时,得到目标产品。
[0041] 对实施例2中的样品分别进行形貌和电化学性能的分析测试,结果显示,制备出的样品表现出优秀的容量保持能力,表现出较好的电化学性能。
[0042] 实施例3
[0043] 锑烯/石墨烯复合材料负极材料的制备步骤如下:
[0044] (1)将金属锑0.1 g置于研钵中,预磨10 min,再数次滴加数滴N‑甲基吡咯烷酮,保持湿磨1 h,转移至50 mL离心管中,加入30 mL N‑甲基吡咯烷酮。在冰水浴中超声40 min,然后在1000 rpm下离心,收集上清液。
[0045] (2)将锑烯和氧化石墨烯以质量比5:1的比例进行混合,超声分散均匀,然后进行真空过滤抽膜。
[0046] (3)将抽滤所得薄膜放入反应釜内衬中,然后加入甲醛,按照薄膜和甲醛1:4的质量比确定水合肼的用量。在150℃下反应15小时,得到目标产品。
[0047] 对实施例3中的样品分别进行形貌和电化学性能的分析测试,结果显示,制备出的样品表现出优秀的容量保持能力,表现出较好的电化学性能。
[0048] 实施例4
[0049] 锑烯/石墨烯复合材料负极材料的制备步骤如下:
[0050] (1)将金属锑0.1 g置于研钵中,预磨10 min,再数次滴加数滴四氢呋喃,保持湿磨1 h,转移至50 mL离心管中,加入30 mL四氢呋喃。在冰水浴中超声100 min,然后在5000 rpm下离心,收集上清液。
[0051] (2)将锑烯和氧化石墨烯以质量比4:1的比例进行混合,超声分散均匀,然后进行真空过滤抽膜。
[0052] (3)将抽滤所得薄膜放入反应釜内衬中,然后加入抗坏血酸,按照薄膜和抗坏血酸1:2的质量比确定水合肼的用量。在120℃下反应12小时,得到目标产品。
[0053] 对实施例4中的样品分别进行形貌和电化学性能的分析测试,结果显示,制备出的样品表现出优秀的容量保持能力,表现出较好的电化学性能。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。