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　　申请号：201610298151.9
　　申请人：吉林大学
　　发明人：李红东 宋艳鹏

　　摘要： 本发明公开一种用于锂电池负极的纳米金刚石粉/石墨烯复合电极材料及其制备方法。本方法具体是以柠檬酸、尿素、纳米金刚石粉作为碳源，经微波加热处理，得到块状固体粉末，之后在惰性气体保护下进行高温碳化处理，获得复合电极材料；也可以将纳米金刚石粉与石墨烯直接进行混合，在无水乙醇中高频超声处理、再干燥获得复合电极材料。纳米金刚石粉/石墨烯复合电极材料研磨成粉末，与其他碳材料在粘结剂的作用下充分研磨混合，制得锂离子电池的负电极。本方法的纳米金刚石粉/石墨烯复合电极材料作为阴极制成的锂离子电池具有比容量高、循环性能好、充放电库伦效率大等优良的性能。而且制备方法简单、成本低、绿色环保，具有良好的应用前景。 　　主权利要求：1.一种纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料，其特征是，呈多层的片状结构，表面存在波纹状褶皱，纳米金刚石粒吸附在石墨烯片表面；纳米金刚石粉与石墨烯的质量比为0.066～0.334∶1。
　　2.根据权利要求1所述的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料，其特征是，所述的纳米金刚石粒，粒径尺寸为5～10nm。
　　3.一种权利要求1的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料的制备方法，将柠檬酸和尿素溶解在适量去离子水中形成无色透明溶液，然后添加纳米金刚石粉，经高频超声处理30～60min，将所得溶液置于微波炉中于850W功率下加热10～15min，溶液由无色变成黄褐色最后变成深棕色的固体复合物；将得到的固体复合物经干燥再在惰性气体保护下900℃碳化处理2小时，得到的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料。
　　4.根据权利要求3所述的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料的制备方法，其特征是，柠檬酸与尿素的质量比是1∶3～4；纳米金刚石粉的质量与柠檬酸与尿素质量之和的比为0.005～0.025∶1。
　　5.一种权利要求1的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料的制备方法，将纳米金刚石粉与石墨烯按质量比1∶3～4进行混合，在无水乙醇中经高频超声处理6～8h；然后将石墨烯与纳米金刚石粉的悬浊液在60℃条件下干燥至无水乙醇完全蒸发，得到纳米金刚石粉/石墨烯复合电极材料。
　　6.一种权利要求1的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料的用途，用于制作锂离子电池的负电极；具体过程是：将纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料碾碎并研磨直到粉体颗粒尺寸达到纳米级，与碳黑混合，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搅拌器搅拌成粘稠流体；将粘稠流体涂于集流体，在120℃下干燥；最后切成电极形状压实，制得纳米金刚石粉和石墨烯复合的锂离子电池的负电极。
　　7.根据权利要求6所述的纳米金刚石粉和石墨烯复合电极材料的用途，其特征是，按质量比纳米金刚石粉/石墨烯复合电极材料∶聚偏氟乙烯∶炭黑是8∶1∶1；所述的集流体，是铜箔；所述的120℃下干燥，是在120℃真空干燥箱内干燥12h。