一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法技术

一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法，涉及一种石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法。本发明专利技术是为了解决目前锂离子电池的石墨负极功率密度与能量密度低的技术问题。本发明专利技术：一、制备前驱体；二、退火。本发明专利技术优点：本发明专利技术的氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料也可以生长在其他集流体上(石英、氧化铝或其他金属等)，具有一定的普适性；本发明专利技术整体工艺简单，可操作性强，具有可放大性，所用原料成本低廉且无需有毒化学试剂；本发明专利技术制备的氮掺杂石墨烯膜和多孔碳一体材料具备高的储锂容量和较高的库伦效率，优良的倍率性能，卓越的循环稳定性，并同时可以作为新型的锂离子电池负极集流体，可根据随特种需求制备高容量的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法。技术背景能源是世界发展和人类社会进步的基础。随着科学技术高速地发展，石油、煤、天然气等传统能源未来存在枯竭危险，同时包括空气、土壤、地下水等地球生态资源严重污染等问题给人类社会带来巨大挑战，寻找和开发清洁新能源代替传统能源已刻不容缓，具有可移动特点的电化学电池作为替代者之一得到学术界与工业界的广泛的关注。与其他二次电池相比，锂离子电池具有巨大优势，其主要表现如下：(ⅰ)输出电压高(3.6V)，有利于实现电池的集成化、小型化、轻便化；(ⅱ)循环寿命长(通常可达几千次以上)，远超其他二次电池；(ⅲ)比能量高，质量比能量目前已达到100Wh·kg-1～200Wh·kg-1，远高于其他二次电池；(ⅳ)自放电小、体积小、重量轻、环保，无记忆效应。锂离子电池在在手机、平板电脑、数码相机等各种各样的电子产品得到了越来越广泛的应用，近年来电动汽车的大力开发和快速发展，锂离子动力电池的需求量急剧增长。航空航天等领域也在寻找无污染、可再生的能源动力支持。在巨大应用背景下锂离子电池得到了很多电池生产企业本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法，其特征在于氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料是按以下步骤进行的：一、制备前驱体：将商业滤膜剪裁成4cm×4cm的矩形，用酒精清洗后在温度为60℃的条件下烘干2h，得到干净的滤膜；将商业铜箔剪裁成10cm×5cm的矩形，用酒精清洗后在温度为60℃的条件下烘干2h，得到干净的铜箔；将一片干净的滤膜置于两片干净的铜箔中间且干净的滤膜紧贴于干净的铜箔，得到三明治结构的材料，将三明治结构的材料置于两块石英块夹具中间且铜箔紧贴于石英块，得到氮掺杂石墨烯膜和多孔碳一体材料的碳化前驱体；所述的商业滤膜的孔径为0.45μm～0.8μm；所述的商业铜箔的厚度为8μm；二、...

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法，其特征在于氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料是按以下步骤进行的：一、制备前驱体：将微孔滤膜剪裁成4cm×4cm的矩形，用酒精清洗后在温度为60℃的条件下烘干2h，得到干净的滤膜；将商业铜箔剪裁成10cm×5cm的矩形，用酒精清洗后在温度为60℃的条件下烘干2h，得到干净的铜箔；将一片干净的滤膜置于两片干净的铜箔中间且干净的滤膜紧贴于干净的铜箔，得到三明治结构的材料，将三明治结构的材料置于两块石英块夹具中间且铜箔紧贴于石英块，得到氮掺杂石墨烯膜和多孔碳一体材料的碳化前驱体；所述的微孔滤膜的孔径为0.45μm～0.8μm；所述的商业铜箔的厚度为8μm；所述的微孔滤膜含有氮元素；二、退火：将步骤一得到的氮掺杂石墨烯膜和多孔碳一体材料的碳化前驱体在温度为800℃～1000℃和氩气保护的条件下退火2h，在集流体铜箔上得到氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯膜与多孔碳一体材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵九蓬，刘晓旭，李垚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23