一种石墨烯复合材料气凝胶及制备方法.pdf

(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CN107649078A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201711034292.0(22)申请日2017.10.30(71)申请人成都格莱飞科技股份有限公司地址610041四川省成都市高新区天府大道北段1700号1栋2单元13层1304号(72)发明人刘兴翀魏欣魏泽忠(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所(普通合伙)51218代理人袁英(51)Int.Cl.B01J13/00(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种石墨烯复合材料气凝胶及制备方法(57)摘要本发明公开了一种石墨烯复合材料气凝胶及制备方法。本发明制备过程是催化剂和纳米材料分散在溶剂中，然后与间苯二酚和甲醛混合得到混合液，氧化石墨在去离子水中经过超声处理得到氧化石墨烯分散液，将其与混合液混合，再将连续多孔泡沫物质浸泡入混合液中，待连续多孔泡沫物质充满混合液后取出，通过冷冻干燥后放入惰性气体气氛的高温碳化炉中进行碳化，冷却后即制备得到石墨烯复合材料气凝胶。本发明工艺环保简单，成本低，所制得石墨烯复合气凝胶具有分散稳定性高、比表面积高、孔隙率大、孔径分布宽及导电性能好等特点。CN107649078ACN107649078A权利要求书1/1页1.一种石墨烯复合材料气凝胶，其特征在于：按重量比包括以下组分：间苯二酚50-150份；甲醛80-200份；纳米材料0.1-1份；催化剂0.05-0.15份；石墨烯100-300份。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合材料气凝胶，其特征在于：所述的纳米材料包括纳米碳、纳米硅、纳米金属颗粒中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合材料气凝胶，其特征在于：所述的催化剂为二甲基苯乙胺。4.一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将一定量的催化剂和纳米材料加入到水均匀分散3-7h；S2、间苯二酚和甲醛按一定比例加入到S1混合，得到混合液；S3、将氧化石墨烯在去离子水中超声处理，超声时间为0.5-2h，超声功率为2500-3500W，得到浓度为0.1-5mg/mL的氧化石墨烯分散液；S4、将得到氧化石墨烯分散液分散于S2的混合液中，在80-100℃下反应1-5h；S5、将连续多孔泡沫物质浸泡入S4所得的溶液中，待连续多孔泡沫物质充满所述溶液后取出，将凝胶密封进行冷冻干燥的得到干凝胶S6、将干凝胶至于惰性气体的高温气氛炉中，在高温下碳化一段时间得到石墨烯复合材料气凝胶。5.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的超声时间为1h，超声功率为3000W。6.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的连续多孔泡沫物质为高承载泡沫。7.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的惰性气体为氮气或氩气。8.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的S6中的反应温度为800-1500℃，碳化时间为3-7h。9.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法，其特征在于：所述石墨烯复合材料气凝胶应用于锂电池，通过将石墨烯复合材料气凝胶磨碎，制备成锂电池负极。2CN107649078A说明书1/3页一种石墨烯复合材料气凝胶及制备方法技术领域[0001]本发明涉及在纳米材料的技术领域，尤其涉及一种石墨烯复合材料气凝胶及制备方法。背景技术[0002]石墨烯是第一种真正意义上的二维晶体材料，对石墨烯的深入研究受到了很多科学研究者的关注。在石墨烯表面上，载流子的迁移速率远高于在传统导体中迁移速率，使得石墨烯表现出了超高的电导率。室温下，石墨烯的电导率比铜高出了两个数量级。[0003]石墨烯气凝胶是一种内部连通的三维网络结构石墨烯宏观体，继承了石墨烯的良好的化学稳定性和优良催化性能，同时还拥有更高的比表面积和导电性。石墨烯气凝胶由于其优越的性能和独特的结构在催化、储能、吸附和导电等领域有广泛的应用。石墨烯气凝胶在制备过程中通常使用间苯二酚和甲醛为原料，在催化剂作用下得到有机凝胶，通过随后的超临界干燥以及炭化过程得到石墨烯气凝胶。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种石墨烯复合材料气凝胶。[0005]本发明的另一目的是提出一种石墨烯复合材料气凝胶的制备方法。[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种石墨烯复合材料气凝胶包括以下组分：间苯二酚50-150份甲醛80-200份纳米材料0.1-1份催化剂0.05-0.15份石墨烯100-300份所述的纳米材料包括纳米碳、纳米硅、