多孔石墨烯‑碳纳米管复合纤维及其快速制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔石墨烯‑碳纳米管复合纤维及其快速制备方法。所述快速制备方法包括：提供石墨烯‑碳纳米管复合纤维；以及，在所述石墨烯‑碳纳米管复合纤维上快速加载电压，使得石墨烯‑碳纳米管复合纤维快速膨胀，从而在纤维内部形成三维孔状结构，进行形成多孔石墨烯‑碳纳米管复合纤维。本发明专利技术的工艺简单易实施，只需要在石墨烯‑碳纳米管复合纤维上快速加载电压，就能瞬间在复合纤维内部形成三维孔状结构，具有很高的效率，且成本低廉。

Porous graphene carbon nanotube composite fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维及其快速制备方法
本专利技术涉及一种快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，属于纳米多孔材料制备

技术介绍
随着人们对于便携式、柔性可穿戴电子设备的需求日益增加，从而对于与这些电子设备相匹配的轻质、高容量、柔性的储能器件的需求也成为了人们关注的焦点。然而，传统的储能器件都存在着体积较大、充放电速度慢，且无柔性等缺点，极大限制了可穿戴电子设备的发展。为解决以上问题，人们在不断开发具有柔性、可编织性且具有高储能的新材料作为储能器件的电极。超级电容器是一种电化学能量存储器件，主要是利用高比表面积的电极材料与电解质之间形成双电层电容来实现电能的存储，具有高的功率密度、良好的循环稳定性，被视为下一代储能器件。线性超级电容器作为超级电容器中的一类新兴成员，具有体积小，柔性高、易于编织等特点，近来在可穿戴储能领域得到了诸多关注。然而，由于纳米碳材料(主要包括碳纳米管和石墨烯)之间易于相互堆垛，特别是通过纺丝得到的碳纳米管和石墨烯纤维没有太大的比表面积，所以很难发挥其在超级电容器中的优势。为了提升石墨烯-碳纳米管复合纤维的比表面积，获得三维多孔结构，人们进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速制备多孔石墨烯‑碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：提供石墨烯‑碳纳米管复合纤维；在所述石墨烯‑碳纳米管复合纤维上选定的两个工位之间施加电压，使所述石墨烯‑碳纳米管复合纤维在径向和/或长度方向上产生膨胀，形成内部具有三维孔状结构的石墨烯‑碳纳米管复合纤维，其中该选定的两个工位沿长度方向分布在所述石墨烯‑碳纳米管复合纤维上的不同位置处。

【技术特征摘要】
1.一种快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：提供石墨烯-碳纳米管复合纤维；在所述石墨烯-碳纳米管复合纤维上选定的两个工位之间施加电压，使所述石墨烯-碳纳米管复合纤维在径向和/或长度方向上产生膨胀，形成内部具有三维孔状结构的石墨烯-碳纳米管复合纤维，其中该选定的两个工位沿长度方向分布在所述石墨烯-碳纳米管复合纤维上的不同位置处。2.根据权利要求1所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将氧化石墨烯及碳纳米管分散于水中并均匀混合形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液，再将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液注入凝固浴成型，之后经化学还原处理，获得石墨烯复合碳纳米管纤维。3.根据权利要求2所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将氧化石墨烯及碳纳米管分散于水中并均匀混合形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液，再将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液注入凝固浴成型，经洗涤后获得氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维，之后依次对所述氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维进行化学还原、干燥处理，获得石墨烯-碳纳米管复合纤维。4.根据权利要求1所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：提供氧化石墨烯水性分散液和碳纳米管水性分散液；以及，将所述氧化石墨烯水性分散液与碳纳米管水性分散液均匀混合，形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液。5.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯水性分散液中氧化石墨烯的含量为0.5～30mg/ml；和/或，所述氧化石墨烯包括单层石墨烯或少层石墨烯，且其片层的平均尺寸为0.1～100μm，优选为0.1～50μm。6.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述碳纳米管水性分散液中的碳纳米管的含量为0.1～10mg/ml；和/或，所述碳纳米管的长度为1～300μm，壁数为1～30。7.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永毅，相喜，赵威，李清文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32