石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法及应用，包括以下步骤：将氧化石墨烯进行草酸化改性获得改性氧化石墨烯；然后将改性氧化石墨烯分散于水中获得改性氧化石墨烯悬浮液，加入浓盐酸；加入苯胺单体，超声分散均匀，进行预反应获得苯胺修饰的石墨烯；向苯胺修饰的石墨烯中加入碳纳米管、活性MnO

Preparation and application of graphene / carbon nanotubes / polyaniline composite

【技术实现步骤摘要】
石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法及应用
本专利技术属于材料科学和电化学
，尤其是涉及一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法及应用。
技术介绍
随着能源与环境问题的日益凸显，新能源产业得到了越来越多的重视。可便携式电子设备和电动汽车等行业的发展十分迅速，锂离子电池因能量密度高，循环性能好和无记忆效应等优势被非常广泛应用在储能设备上。锂离子电池是由正极、负极、隔膜和电解液所组成的储能器件，其中电极材料是决定其性能的关键因素。常用的正极材料为锂离子嵌入化合物等。但是传统的正极材料在锂化过程有着体积膨胀的缺陷，从而导致材料的粉碎，导致断裂和电接触的损失。为了探索新的电极材料，科研人员对有机电极材料展开了研究。与无机电极材料相比，预计电极材料具有结构可变、氧化还原稳定性、低成本和环境保护等优点。基于此，人们一般通过对有机电极材料进行结构设计来提高其电化学性能。中国专利CN108440753A公布了一种碳纳米管/聚苯胺/石墨烯复合柔性薄膜及其制备方法。该方法包括：步骤1.将酸化处理过的碳纳米管加入含有苯胺的酸性溶液中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将氧化石墨烯进行草酸化改性获得改性氧化石墨烯；然后将改性氧化石墨烯分散于水中获得改性氧化石墨烯悬浮液，加入浓盐酸；/n(2)控制步骤(1)得到的混合物料的温度在10℃以下，加入苯胺单体，超声分散均匀，在反应温度为0～5℃的条件下进行预反应获得苯胺修饰的石墨烯；/n(3)维持混合物料的温度为5℃以下，将步骤(2)得到的苯胺修饰的石墨烯和碳纳米管混合均匀；然后加入活性MnO

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氧化石墨烯进行草酸化改性获得改性氧化石墨烯；然后将改性氧化石墨烯分散于水中获得改性氧化石墨烯悬浮液，加入浓盐酸；
(2)控制步骤(1)得到的混合物料的温度在10℃以下，加入苯胺单体，超声分散均匀，在反应温度为0～5℃的条件下进行预反应获得苯胺修饰的石墨烯；
(3)维持混合物料的温度为5℃以下，将步骤(2)得到的苯胺修饰的石墨烯和碳纳米管混合均匀；然后加入活性MnO2和过硫酸铵，控制混合物料的温度为5～8℃，进行氧化聚合反应；
(4)将反应后的物料经过固液分离、洗涤、干燥得到HCl掺杂的石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料；
(5)向HCl掺杂的石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料中加入氨水和水合肼进行脱掺杂和还原处理，得到所述石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性氧化石墨烯、苯胺、碳纳米管、活性MnO2和过硫酸铵的质量比为1：50～75：0.2～0.6：4～6：70～215。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加入浓盐酸后，搅拌，然后加入曲拉通，反应0.5～1.5小时得到混合物料；所述改性氧化石墨烯和曲拉通的质量比为1：0.3～0.4。


4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/碳纳米管/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述预反应的反应时间为15～25分钟，优选为20分钟；所述氧化聚合反应的反应时间为3.5～4.5小时，优选为4小时。


5.根据权利要求1所述的一种石墨烯/碳纳米管/聚苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩生，常宾，宛育哲，马健，孔玥，孙瑶馨，康佳玲，薛原，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31