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　　申請號：201610298151.9
　　申請人：吉林大學
　　發明人：李紅東 宋艷鵬

　　摘要： 本發明公開一種用于鋰電池負極的納米金剛石粉/石墨烯復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，經微波加熱處理，得到塊狀固體粉末，之后在惰性氣體保護下進行高溫碳化處理，獲得復合電極材料；也可以將納米金剛石粉與石墨烯直接進行混合，在無水乙醇中高頻超聲處理、再干燥獲得復合電極材料。納米金剛石粉/石墨烯復合電極材料研磨成粉末，與其他碳材料在粘結劑的作用下充分研磨混合，制得鋰離子電池的負電極。本方法的納米金剛石粉/石墨烯復合電極材料作為陰極制成的鋰離子電池具有比容量高、循環性能好、充放電庫倫效率大等優良的性能。而且制備方法簡單、成本低、綠色環保，具有良好的應用前景。 　　主權利要求：1.一種納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料，其特征是，呈多層的片狀結構，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量比為0.066～0.334∶1。
　　2.根據權利要求1所述的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料，其特征是，所述的納米金剛石粒，粒徑尺寸為5～10nm。
　　3.一種權利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復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合物；將得到的固體復合物經干燥再在惰性氣體保護下900℃碳化處理2小時，得到的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料。
　　4.根據權利要求3所述的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料的制備方法，其特征是，檸檬酸與尿素的質量比是1∶3～4；納米金剛石粉的質量與檸檬酸與尿素質量之和的比為0.005～0.025∶1。
　　5.一種權利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料的制備方法，將納米金剛石粉與石墨烯按質量比1∶3～4進行混合，在無水乙醇中經高頻超聲處理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，得到納米金剛石粉/石墨烯復合電極材料。
　　6.一種權利要求1的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料的用途，用于制作鋰離子電池的負電極；具體過程是：將納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料碾碎并研磨直到粉體顆粒尺寸達到納米級，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，制得納米金剛石粉和石墨烯復合的鋰離子電池的負電極。
　　7.根據權利要求6所述的納米金剛石粉和石墨烯復合電極材料的用途，其特征是，按質量比納米金剛石粉/石墨烯復合電極材料∶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℃真空干燥箱內干燥12h。