本发明专利技术公开了一种石墨烯复合材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10‑16份、五氧化二钒3‑5份、高锰酸钾1.6‑2.5份、酒石酸6‑8份、碳酸锂2.5‑4.5份、尿素3.6‑5份、葡萄糖2‑4份、醋酸乙烯酯4‑6份、氧化铝5‑9份和风信子4‑8份。本发明专利技术原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，各种原料的协同作用下制备的成品具有良好的比容量和循环性能，可以满足锂离子电池的使用需求。
Graphene composite material and preparation method thereof
The invention discloses a graphene composite material and a preparation method thereof, comprising the following raw materials by weight: graphene oxide 10_16, vanadium pentoxide 3_5, potassium permanganate 1.6_2.5, tartaric acid 6_8, lithium carbonate 2.5_4.5, urea 3.6_5, glucose 2_4, vinyl acetate 4_6, alumina 5. 9 and 4 hyacinth 8. The invention has a wide range of raw materials. By adopting different preparation processes for different raw materials, the finished products prepared under the synergistic action of various raw materials have good specific capacity and recycling performance, and can meet the use requirements of lithium ion batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及石墨烯领域，具体是一种石墨烯复合材料。
技术介绍
石墨烯自2004年被发现以来就引起了科研工作者的极大关注。石墨烯是sp2杂化碳原子紧密堆积成的单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其他石墨材料的基本单元，其形貌是类似于薄纸的片层结构，单层厚度仅为0.335nm，是目前世界上发现的最薄的二维材料。石墨烯综合性能优异：理论强度为125GPa，比钢强100倍；其弹性模量可达到1.0TPa，能与碳纳米管相媲美；其热导率为5300W/(m·K)，优于银等金属材料；电子迁移率高达2×105cm2/(V·s)，导电性超过目前任何高温超导材料，而且还具有室温量子霍尔效应等性质。因此石墨烯常代替其他碳纳米填料(炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维等)作为理想的填料来制备高导电、强韧聚合物基复合材料，并在太阳能电池、超级电容器、传感器、生物材料、电磁屏蔽等高性能、高功能应用上有着广阔的前景。但是目前制备的石墨烯材料表面存在大量的缺陷，比容量和循环性能差，这就限制了其在电池领域的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯复合材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10-16份、五氧化二钒3-5份、高锰酸钾1.6-2.5份、酒石酸6-8份、碳酸锂2.5-4.5份、尿素3.6-5份、葡萄糖2-4份、醋酸乙烯酯4-6份、氧化铝5-9份和风信子4-8份。作为本专利技术进一步的方案：所述石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯12-16份、五氧化二钒3.8-5份、高锰酸钾2-2.5份、酒石酸6.6-8份、碳酸锂3.3-4.5份、尿素4.2-5份、葡萄糖2.5-4份、醋酸乙烯酯4.9-6份、氧化铝7-9份和风信子5.5-8份。作为本专利技术进一步的方案：所述石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯14.5份、五氧化二钒4.5份、高锰酸钾2.3份、酒石酸7.5份、碳酸锂4份、尿素4.7份、葡萄糖3.6份、醋酸乙烯酯5.5份、氧化铝8.4份和风信子7份。所述石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将风信子破碎至20-30目，然后在30-45摄氏度的发酵罐中发酵60-80分钟，得到风信子发酵液，将风信子发酵液平均分为两份；步骤二，将氧化石墨烯、高锰酸钾和酒石酸加入总重量2-3倍的乙醇水溶液中，然后置于60-80摄氏度的恒温振荡器中反应4-5小时，将产物置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，再向反应釜加入一份风信子发酵液并且进行水热反应，水热反应的温度为145-165摄氏度，反应时间为15-20小时，得到第一混合物；步骤三，将五氧化二钒、醋酸乙烯酯和氧化铝在球料比为45-60:1的球磨机中球磨至100-120目，得到第二混合物；步骤四，将碳酸锂粉碎至50-60目后加入另一份风信子发酵液中并且超声分散30-45分钟，得到碳酸锂悬浮液；步骤五，将第一混合物、第二混合物、碳酸锂悬浮液、尿素和葡萄糖加入反应釜中并且在60-80摄氏度下反应30-50分钟，将反应产物在70-80摄氏度下干燥，得到半成品；步骤六，将半成品在惰性气氛下以8-12摄氏度/分钟的速度升温至550-600摄氏度并且保温90-130分钟，然后以16-22摄氏度/分钟的速度升温至1680-1840摄氏度并且保温3-5小时，炉冷至室温，即得到成品。作为本专利技术进一步的方案：步骤四中超声分散的功率为450-520W，功率为30-40KHz。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，各种原料的协同作用下制备的成品具有良好的比容量和循环性能，可以满足锂离子电池的使用需求。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10份、五氧化二钒3份、高锰酸钾1.6份、酒石酸6份、碳酸锂2.5份、尿素3.6份、葡萄糖2份、醋酸乙烯酯4份、氧化铝5份和风信子4份。所述石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将风信子破碎至20目，然后在36摄氏度的发酵罐中发酵70分钟，得到风信子发酵液，将风信子发酵液平均分为两份；步骤二，将氧化石墨烯、高锰酸钾和酒石酸加入总重量2倍的乙醇水溶液中，然后置于60摄氏度的恒温振荡器中反应4小时，将产物置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，再向反应釜加入一份风信子发酵液并且进行水热反应，水热反应的温度为155摄氏度，反应时间为18小时，得到第一混合物；步骤三，将五氧化二钒、醋酸乙烯酯和氧化铝在球料比为50:1的球磨机中球磨至100目，得到第二混合物；步骤四，将碳酸锂粉碎至60目后加入另一份风信子发酵液中并且超声分散36分钟，得到碳酸锂悬浮液；步骤五，将第一混合物、第二混合物、碳酸锂悬浮液、尿素和葡萄糖加入反应釜中并且在75摄氏度下反应44分钟，将反应产物在75摄氏度下干燥，得到半成品；步骤六，将半成品在惰性气氛下以8摄氏度/分钟的速度升温至580摄氏度并且保温115分钟，然后以18摄氏度/分钟的速度升温至1760摄氏度并且保温4小时，炉冷至室温，即得到成品。实施例2一种石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯12份、五氧化二钒3.8份、高锰酸钾2份、酒石酸6.6份、碳酸锂3.3份、尿素4.2份、葡萄糖2.5份、醋酸乙烯酯4.9份、氧化铝7份和风信子5.5份。所述石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将风信子破碎至30目，然后在35摄氏度的发酵罐中发酵66分钟，得到风信子发酵液，将风信子发酵液平均分为两份；步骤二，将氧化石墨烯、高锰酸钾和酒石酸加入总重量3倍的乙醇水溶液中，然后置于72摄氏度的恒温振荡器中反应4小时，将产物置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，再向反应釜加入一份风信子发酵液并且进行水热反应，水热反应的温度为150摄氏度，反应时间为18小时，得到第一混合物；步骤三，将五氧化二钒、醋酸乙烯酯和氧化铝在球料比为56:1的球磨机中球磨至100目，得到第二混合物；步骤四，将碳酸锂粉碎至60目后加入另一份风信子发酵液中并且超声分散42分钟，超声分散的功率为480W，功率为36KHz，得到碳酸锂悬浮液；步骤五，将第一混合物、第二混合物、碳酸锂悬浮液、尿素和葡萄糖加入反应釜中并且在72摄氏度下反应45分钟，将反应产物在78摄氏度下干燥，得到半成品；步骤六，将半成品在惰性气氛下以9摄氏度/分钟的速度升温至570摄氏度并且保温120分钟，然后以20摄氏度/分钟的速度升温至1820摄氏度并且保温4小时，炉冷至室温，即得到成品。实施例3一种石墨烯复合材料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯14.5份、五氧化二钒4.5份、高锰酸钾2.3份、酒石酸7.5份、碳酸锂4份、尿素4.7份、葡萄糖3.6份、醋酸乙烯酯5.5份、氧化铝8.4份和风信子7份。所述石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将风信子破碎至25目，然后在38摄氏度的发酵罐中发酵77分钟，得到风信子发酵液，将风信子发酵液平均分为两份；步骤二，将氧化石墨烯、高锰酸钾和酒石酸加入总重量3倍的乙醇水溶液中，然后置于75摄氏度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10‑16份、五氧化二钒3‑5份、高锰酸钾1.6‑2.5份、酒石酸6‑8份、碳酸锂2.5‑4.5份、尿素3.6‑5份、葡萄糖2‑4份、醋酸乙烯酯4‑6份、氧化铝5‑9份和风信子4‑8份。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10-16份、五氧化二钒3-5份、高锰酸钾1.6-2.5份、酒石酸6-8份、碳酸锂2.5-4.5份、尿素3.6-5份、葡萄糖2-4份、醋酸乙烯酯4-6份、氧化铝5-9份和风信子4-8份。2.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯12-16份、五氧化二钒3.8-5份、高锰酸钾2-2.5份、酒石酸6.6-8份、碳酸锂3.3-4.5份、尿素4.2-5份、葡萄糖2.5-4份、醋酸乙烯酯4.9-6份、氧化铝7-9份和风信子5.5-8份。3.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯14.5份、五氧化二钒4.5份、高锰酸钾2.3份、酒石酸7.5份、碳酸锂4份、尿素4.7份、葡萄糖3.6份、醋酸乙烯酯5.5份、氧化铝8.4份和风信子7份。4.一种如权利要求1-3任一所述的石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将风信子破碎至20-30目，然后在30-45摄氏度的发酵罐中发酵60-80分钟，得到风信子发酵液，将风信子发酵液平均分为两份；步骤二，将氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立春，
申请(专利权)人：广西中医药大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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