(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111526728.4 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 上海应用技 术大学 地址 201418 上海市奉贤区海泉路10 0号 (72)发明人 韩生　张文轩　罗宇　易华琼　 孔玥　蔺华林　熊力堃　薛原　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 刘燕武 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/48(2010.01) H01M 4/583(2010.01) H01M 4/60(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复 合材料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及一种石墨烯包覆层状双氢氧化 物衍生物复合材料及其制备方法和应用， 该方法 包括以下步骤： (1)取钴源分散于甲醇中， 然后加 入促进剂， 经搅拌、 老化、 洗涤、 干燥得到ZIF ‑67 纳米晶体； (2)取Z IF‑67纳米晶体与钼源混合， 然 后离心得到固体， 将所得固体分散于水中， 经反 应、 洗涤、 干燥得到CoMo  LDH多面体材料； (3)取 氧化石墨烯水溶液与所得CoMo  LDH多面体材料 混合， 然后经水热、 洗涤、 干燥得到CoMo  LDH@GO 多面体材料； (4)对所得CoMo  LDH@GO多 面体材料 进行煅烧， 即得目的产物。 本发明复合材料电化 学性能优越， 可逆容量较高， 具有良好的循环稳 定性及高倍率性能， 有望用于锂离子电池领域， 且制备方法较简单， 便 于工业生产。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114361411 A 2022.04.15 CN 114361411 A 1.一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方法， 其特征在于， 该方法 包括以下步骤： (1)取钴源分散于 甲醇中， 然后加入促进剂， 经搅拌、 老化、 洗涤、 干燥得到ZIF ‑67纳米 晶体； (2)取ZIF ‑67纳米晶体与钼源混合， 然后离心得到固体， 将所得固体分散于水中， 经反 应、 洗涤、 干燥得到 CoMo LDH多面体材 料； (3)取氧化石墨烯水溶液与所得CoMo  LDH多面体材料混合， 然后经水热、 洗涤、 干燥得 到CoMo LDH@GO多面体材 料； (4)对所得CoMo LDH@GO多面体材 料进行煅烧， 即得目的产物。 2.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述钴源为硝酸钴六水合物， 所述促进剂为2 ‑甲基咪唑的甲醇 溶液； 2‑甲基咪唑的甲醇溶液中2 ‑甲基咪唑与甲醇的质量体积比为(0.3～0.4)g： 90ml， 硝酸 钴六水合物、 甲醇、 2 ‑甲基咪唑的甲醇溶液的添加量之比为(0.2～0.4)g： (30～50)ml： 90ml。 3.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(1)中， 搅拌时间为2h， 老化时间为24h， 老化温度为25℃。 4.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述钼源为钼酸钠二水合物的乙醇溶 液； 钼酸钠二水合物的乙醇溶液中钼酸钠二水合物、 乙醇的质量体积比为100mg： 30ml， ZIF‑67纳米晶体、 钼酸钠二水合物的乙醇溶 液、 水的添加量之比为(3 0～60)mg： 30ml： 25ml。 5.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(2)中， 反应温度为85℃， 反应时间为12mi n。 6.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(3)中， 氧化石墨烯水溶液的浓度为0.34mg/ml， 氧化石墨烯与CoMo   LDH多面体材 料的质量比为1： (1～ 2)。 7.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(3)中， 水 热温度为120℃， 水 热时间为12h 。 8.根据权利要求1所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤(4)中， 在氮气氛围下进行煅烧， 煅烧温度为350℃， 煅烧 时间为2h， 升 温速率为5℃·min‑1。 9.一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料， 其特征在于， 其采用如权利要求1 ～8任一所述的制备 方法制备 得到。 10.如权利要求9所述的一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料的应用， 其特 征在于， 该复合材 料用于锂离 子电池领域。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114361411 A 2一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于材料科学和电化学技术领域， 涉及一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍 生物复合材 料及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]锂离子电池因其高能量密度(可以提供更多能量)和环保性能已被广泛用作便携 式电子产品、 电动汽车以及电网储能等的电源。 高性能电子设备不断增长的需求推动了锂 离子电池(LIBs)在更高能量/功率密度、 更长循环性能和更低成本方面的进一步创新。 然 而， 传统的石墨阳极材 料由于其理论 容量较低(372mAh ·g‑1)而无法满足这些要求。 [0003]合理设计具有高可逆容量和长循环寿命的电极材料是非常迫切的。 人们付出了巨 大的努力来探索各种高容量的正负极材料， 如氧化锡、 氧化钴、 氧化锌等。 然而， 这些材料的 实际应用受到它们的循环性能差或低容量的极大阻碍， 这是 由于它们的导电性差、 严重聚 集和在锂 插入/提取过程中的巨大体积膨胀。 [0004]为了克服这些障碍， 已经提出了无机材料与碳纳米管或石墨烯的杂化物， 其可以 通过缩短锂离子扩散长度和增强导电性来显著 提高电荷转移的效率。 构建具有良好的大孔 通道的三维(3D)结构提供了有效增强电极电化学性能的理想解决方案。 然而， 大多数先前 报道的3D大孔LIB电极具有不规则的孔隙率， 这不可避免地导致电极极化和高充电/放电速 率下固有容 量的大量损失。 发明内容 [0005]本发明的目的就是为了提供一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料及 其制备方法和应用， 以克服现有技术中电极材料可逆容量较低或高充电/放电速率下固有 容量大量损失等 缺陷。 [0006]本发明的目的可以通过以下技 术方案来实现： [0007]本发明的技术方案之一提供了一种石墨烯包覆层状双氢氧化物衍生物复合材料 的制备方法， 该方法包括以下步骤： [0008](1)取钴源分散于甲醇中， 然后加入促进剂， 经搅拌、 老化、 洗涤、 干燥得到ZIF ‑67 纳米晶体； [0009](2)取ZIF ‑67纳米晶体与钼源混合， 然后离心得到固体， 将所得固体分散于水中， 经反应、 洗涤、 干燥得到 CoMo LDH多面体材 料； [0010](3)取氧化石墨烯水溶液与所得CoMo  LDH多面体材料混合， 然后经水热、 洗涤、 干 燥得到CoMo LDH@GO多面体材 料； [0011](4)对所得CoMo LDH@GO多面体材 料进行煅烧， 即得目的产物。 [0012]进一步的， 步骤(1)中， 所述钴源为硝酸钴六水合物， 所述促进剂为2 ‑甲基咪唑的 甲醇溶液。说　明　书 1/6 页 3 CN 114361411 A 3