The invention provides a preparation method of graphene composite material and its application. The method includes: step 1, putting graphite oxide in a container, adding distilled water and ultrasonic treatment, obtaining graphene oxide suspension, adding fully dissolved SnCl4.5H 2 into graphene oxide suspension, and the mass ratio of the graphite oxide to the SnCl4.5H 2 is 1.3:1-1.5:1. Ultrasound disperses for 20-25 minutes to obtain the prepared solution; Step 2, transfer the prepared solution to the PTFE tank, place it in a stainless steel high-pressure reactor, sealed, and cooled naturally to room temperature after 16-18 hours of constant temperature reaction; Step 3, wash the product repeatedly with distilled water for 3-5 times, drain and filter until the solution is neutral; After temperature drying, the graphene composite material is obtained by fully grinding, putting it into an atmosphere tube furnace, feeding the protective gas N2, heating to 680-700 C, holding for 1-1.5 h and cooling to room temperature. The invention can solve the problem of poor electrical performance.
【技术实现步骤摘要】
石墨烯复合材料的制备方法及应用
本专利技术涉及复合材料
,特别是涉及一种石墨烯复合材料的制备方法及应用。
技术介绍
随着温室效应的愈加明显,生态环境愈来愈受到人们的重视。能源危机和环境保护目前已成为人类社会可持续发展的核心。发展新型能源已经迫在眉睫。其中,以锂离子电池和超级电容器为代表的化学电源作为新型的清洁能源,具有清洁无污染、高能量利用率和低成本的优点,越来越受到人们的亲睐。无论是超级电容器还是锂离子电池,影响其性能的核心都是电极材料。传统的电极材料已经很难满足人们对储能系统的要求。迫切需求开发具有高容量、高倍率性能、长寿命的电极材料。石墨烯复合材料有望作为电机材料,制备超级电容器还是锂离子电池的制备,但现有的石墨烯复合材料还存在电学性能较差,例如,首次充、放电的容量不高,导致制备出的超级电容器还是锂离子电池的能量密度较低。
技术实现思路
鉴于上述状况,本专利技术的一方面提供一种石墨烯复合材料的制备方法,解决电学性能差问题。一种石墨烯复合材料的制备方法,包括:步骤1,将氧化石墨置于容器中,加入蒸馏水后进行超声处理,得到氧化石墨烯悬浮液,向氧化石墨烯悬浮液中加入已经充分溶解的SnCl4·5H2O,所述氧化石墨与所述SnCl4·5H2O的质量比1.3:1~1.5:1,超声分散20~25min,得到配置好的溶液;步骤2,将所述配制好的溶液转移到聚四氟乙烯罐中,置于不锈钢的高压反应釜中,密封,恒温反应16~18h后自然冷却至室温;步骤3,将上述步骤中得到的产物用蒸馏水反复洗涤3~5次,抽滤,至溶液呈中性为止;步骤4,80℃恒温干燥后,充分研磨,放入到气氛管式 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1,将氧化石墨置于容器中,加入蒸馏水后进行超声处理,得到氧化石墨烯悬浮液,向氧化石墨烯悬浮液中加入已经充分溶解的SnCl4·5H2O,所述氧化石墨与所述SnCl4·5H2O的质量比1.3:1~1.5:1,超声分散20~25min,得到配置好的溶液;步骤2,将所述配制好的溶液转移到聚四氟乙烯罐中,置于不锈钢的高压反应釜中,密封,恒温反应16~18h后自然冷却至室温;步骤3,将上述步骤中得到的产物用蒸馏水反复洗涤3~5次,抽滤,至溶液呈中性为止;步骤4,80℃恒温干燥后,充分研磨,放入到气氛管式炉中,通入保护气体N2,升温至680~700℃后保温l~1.5h,冷却到室温,即得到所述石墨烯复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1,将氧化石墨置于容器中,加入蒸馏水后进行超声处理,得到氧化石墨烯悬浮液,向氧化石墨烯悬浮液中加入已经充分溶解的SnCl4·5H2O,所述氧化石墨与所述SnCl4·5H2O的质量比1.3:1~1.5:1,超声分散20~25min,得到配置好的溶液;步骤2,将所述配制好的溶液转移到聚四氟乙烯罐中,置于不锈钢的高压反应釜中,密封,恒温反应16~18h后自然冷却至室温;步骤3,将上述步骤中得到的产物用蒸馏水反复洗涤3~5次,抽滤,至溶液呈中性为止;步骤4,80℃恒温干燥后,充分研磨,放入到气氛管式炉中,通入保护气体N2,升温至680~700℃后保温l~1.5h,冷却到室温,即得到所述石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述将氧化石墨置于容器中的步骤之前,所述方法还包括氧化石墨的制备,具体包括:步骤11,石墨的预氧化:向容器中加入浓H2SO4,然后放入油浴锅中机械搅拌,依次加入天然石墨、过硫酸钾、P2O5,搅拌均匀后,70~80℃反应3h,冷却至室温后往容器中缓慢的加入蒸馏水,控制容器内的温度不超过80℃;将混合溶液进行真空抽滤,得到的滤饼置于干净的烧杯中,再次加入蒸馏水稀释,再抽滤,直到滤液呈中性为止,最后将滤饼放入80℃鼓风干燥箱中干燥10~12h,得到预氧化产物;步骤12,石墨的氧化:步骤121,在冰浴条件下往烧杯中加入浓H2SO4,将上步得到的所述预氧化产物研磨后加入到烧杯中,搅拌均匀,缓慢的加入研细的KMnO4粉末,充分反应4h;步骤122,将烧杯转移到预先加热至35℃油浴锅中,机械搅拌,反应2h,反应完成后,用滴定瓶缓慢的加入蒸馏水,保持烧杯中的温度不超过80℃,此时溶液呈棕褐色;步骤123,将油浴温度上升至95℃,机械搅拌反应30min,溶液呈淡黄色,向烧杯中加入H2O2,溶液由淡黄色变成亮黄色,然后加入10%的盐酸溶液,去除未反应完全的金属氧化物,再用...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱小林,邱震钰,张子光,
申请(专利权)人:南昌理工学院,
类型:发明
国别省市:江西,36
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