一种多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料及其制备方法与应用，包括片层石墨烯和多孔石墨烯；所述多孔石墨烯包覆在所述片层石墨烯的表面。此材料具有较高的比容量、优良的倍率性能和良好的循环稳定性。的倍率性能和良好的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料及其制备方法与应用


[0001]本申请涉及一种多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料及其制备方法与应用，属于锂离子电容器领域。

技术介绍

[0002]锂离子电容器是一种介于超级电容器和锂离子电池之间的新型储能器件。与锂离子电池相比，锂离子电容器具有较高的能率密度和循环寿命；与超级电容器相比，具有更高的能量密度，被认为是最具前景的新一代储能器件，是全球各国储能领域研发的重点。因此，锂离子电容器在军工领域、公共交通领域和工业节能领域具有巨大的潜在应用价值。
[0003]负极材料是制约锂离子电容器功率密度提高的重要因素。因此，开发具有比容量高、倍率性能优良、循环寿命长和安全可靠的负极材料已经迫在眉睫。目前，对石墨类负极材料进行改性例如表面氧化改性、掺杂处理或者包覆改性等是提高负极材料性能的重要途径。其中，包覆改性是在石墨表面包覆一层无定型炭，形成“核-壳”，将石墨类材料的高平台容量和无定型炭的高倍率性能进行有效结合，是一种简单有效的改性方法。但石墨颗粒尺寸较大，比表面积小，导致包覆的无定型炭量较少，如进一步增大无定型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料，其特征在于，包括片层石墨烯和多孔石墨烯；所述多孔石墨烯包覆在所述片层石墨烯的表面。2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料，其特征在于，所述片层石墨烯中含有掺杂元素；所述掺杂元素包括氟元素、氧元素中的任一种。3.根据权利要求1所述的多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料，其特征在于，所述片层石墨烯的厚度为3层以上10nm以下。4.权利要求1所述的多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1)对含有片层石墨烯、表面修饰剂的分散液进行混合，得到表面修饰石墨烯；2)对含有氧化石墨烯、所述表面修饰石墨烯的分散液进行混合，得到氧化石墨烯包覆片层石墨烯复合材料；3)对含有所述氧化石墨烯包覆片层石墨烯复合材料、活化剂的混合物进行反应，得到所述多孔石墨烯/片层石墨烯复合材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的片层石墨烯为剥离法制备的石墨烯；优选地，步骤1)所述的表面修饰剂选自聚阳离子电解质；所述聚阳离子电解质选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯胺盐酸盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺中的至少一种；优选地，步骤1)包括：先对片层石墨烯超声处理30～90min，然后将片层石墨烯加入含有表面修饰剂的溶液中，得到所述分散液，对所述分散液搅拌0.5～2.0h，得到表面修饰石墨烯；优选地，在所述含有表面修饰剂的溶液中，所述表面修饰剂的浓度为0.2～2wt％；优选地，步骤2)所述的氧化石墨烯与表面修饰石墨烯的质量比为1：0.5～50；优选地，步骤2)所述含有氧化石墨烯、所述表面修饰石墨烯的分散液通过以下方式得到：分别制备氧化石墨烯分散液和表面修饰石墨烯分散液；将所述氧化石墨烯分散液逐滴加入所述表面修饰石墨烯分散液中，滴加完毕后即可得到；优选地，所述氧化石墨烯分散液的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠帅，刘芳延，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：