介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池技术

本发明专利技术公开一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池，涉及储能技术领域，以促进三维石墨烯的孔道有效性和离子存储能力，从而提高电解液的扩散和离子传输效率。所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m

Mesoporous templates and their preparation methods, three-dimensional mesoporous graphene and its preparation methods, energy storage materials and batteries

The invention discloses a mesoporous template agent and its preparation method, three-dimensional mesoporous graphene and its preparation method, energy storage material and battery, which relates to the field of energy storage technology to promote the pore validity and ion storage capacity of three-dimensional graphene, thereby improving the diffusion of electrolyte and ion transmission efficiency. The mesoporous template is a metal oxide particle, the metal oxide particle has nano mesoporous, and the specific surface area of the metal oxide particle is 50m.

【技术实现步骤摘要】
介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池
本专利技术涉及储能
，尤其涉及一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池。
技术介绍
多层石墨烯是一种巨大的芳香共轭分子，片层之间具有很强相互作用和范德华力，使其易于发生堆叠和团聚，导致多层石墨烯的有效表面积降低，逐渐丧失了石墨烯原有优异的物理性质，为多层石墨烯的进一步产业化应用带来实际困难。三维石墨烯是一种不易发生团聚，可充分发挥其自身优异物理性质。现有三维石墨烯的制备方法包括：采用溶胶-凝胶法制备模板剂，然后采用超临界干燥和冷冻干燥法对模板剂进行干燥，再以模板剂为模板，氧化石墨烯为原料制备三维石墨烯。但是，采用这种方法所制备的三维石墨烯不仅离子存储能力不高，且具有很多无效孔道，导致电解液的扩散和离子传输效率比较低，这在很大程度上限制了三维石墨烯在储能领域中的商业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池，以促进三维石墨烯的孔道有效性和离子存储能力，从而提高电解液的扩散和离子传输效率。为了实现上述目的，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介孔模板剂，其特征在于，所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m

【技术特征摘要】
1.一种介孔模板剂，其特征在于，所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m2·g-1～200m2·g-1。2.根据权利要求1所述的介孔模板剂，其特征在于，所述金属氧化物颗粒为球状颗粒或异形颗粒；和/或，所述金属氧化物颗粒的粒径为2μm～20μm，所述金属氧化物颗粒所具有的纳米介孔的孔径为3nm～30nm；和/或，所述金属氧化物颗粒含有氧化镁、氧化锌、氧化钴中的一种或多种。3.一种权利要求1或2所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，包括：将碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒；对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂。4.根据权利要求3所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，所述将碳酸类金属盐材料制备成碳酸类金属盐颗粒包括：按照1：(0.5～20)的质量比，将所述碳酸类金属盐材料分散在水中，获得碳酸类金属盐分散液；采用喷雾干燥法对所述碳酸类金属盐分散液进行喷雾干燥，获得微米级的碳酸类金属盐颗粒；喷雾干燥的进口温度150℃～300℃，喷雾干燥的出口温度80℃～125℃；和/或，对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂包括：按照3℃/min～15℃/min的升温速度，将所述碳酸类金属盐颗粒加热至500℃～1000℃，在500℃～1000℃对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂。5.根据权利要求3所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，将所述碳酸类金属盐制备成所述碳酸类金属盐颗粒前，所述介孔模板剂的制备方法还包括：将可溶性金属盐、碳酸类沉淀剂和水混合均匀，获得反应体系，并调节反应体系的pH值；控制可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂发生沉淀反应，获得碳酸类金属盐。6.根据权利要求5所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性金属盐为可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性钴盐中的一种或多种，所述碳酸类沉淀剂含有碳酸根和/或碳酸氢根。7.一种三维介孔石墨烯，其特征在于，所述三维介孔石墨烯为三维介孔石墨烯颗粒，所述三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，所述三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m2·g-1～2000m2·g-1。8.根据权利要求7所述的三维介孔石墨烯，其特征在于，所述三维介孔石墨烯颗粒具有5层-10层的石墨烯层；和/或，所述三维介孔石墨烯颗粒为球状颗粒或异形颗粒；和/或，所述三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米介孔的孔径为5nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雅琴，高学森，刘芳芳，康守国，张建祥，李金来，
申请(专利权)人：新奥石墨烯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13