多孔石墨烯、石墨烯/多孔金属复合材料以及它们的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型的多孔石墨烯或石墨烯/多孔金属复合材料及其制备方法。所述方法包括：将金属粉体和/或金属氧化物粉体共混后刮涂成膜，在还原气氛下经高温还原后，形成三维多孔金属基底；并采用化学气相沉积法生长石墨烯得到石墨烯/多孔金属复合材料。该材料能作为石墨烯复合材料，具有广阔的应用前景。该多孔石墨烯或石墨烯/多孔金属复合材料的制备具有原创性和积极的科学意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石墨烯复合材料
，具体涉及一种。在本专利技术中，通过一种新颖的方法制备三维多孔金属膜，并将其作为基底，通过气相沉积的方法得到高质量的，层数可调的石墨烯/多孔金属复合材料。本专利技术还涉及到溶碳量不同的多元金属基底制备的多孔金属膜，运用动力学原理，选择合适的反应温度和时间得到层数可调的石墨烯/多孔金属复合材料。
技术介绍
石墨烯自被成功分离，就因其优异的物理特性引起科学界的广泛兴趣。作为世界上导电性最好的材料，石墨烯中的电子运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的传导速度。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，把石墨烯作为导电材料与各种物质复合，应用到新能源领域如光伏，储能领域如锂离子电池和超级电容器，散热、导电等领域中。由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。目前，石墨烯的研究和制备大多集中在低维石墨烯，尤其是二维薄膜石墨烯薄膜方面，对三维石墨烯的研究上需要进一步的探索。而三维多孔石墨烯及其复合材料的制备更是由于受制于多孔基底的限制，孔径无法调整，制备工艺复杂，孔隙率低。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，所述方法包括：将金属粉体和/或金属氧化物粉体共混，形成混合均匀的粉体后进行成型，在还原气氛下进行高温还原，形成三维多孔金属基底；采用化学气相沉积法在所述三维多孔金属基底上生长石墨烯，获得石墨烯/多孔金属复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，所述方法包括: 将金属粉体和/或金属氧化物粉体共混，形成混合均匀的粉体后进行成型，在还原气氛下进行高温还原，形成三维多孔金属基底； 采用化学气相沉积法在所述三维多孔金属基底上生长石墨烯，获得石墨烯/多孔金属复合材料。2.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括: 将金属粉体及其氧化物粉体进行研磨混合。3.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括: 在混合均匀的粉体中加入粘结剂，通过成型方法得到多孔基底。4.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉体是选自 Ir、Pt、Mo、W、Zn、Nb、Ta、Ru、T1、Zr、Pd、Fe、Co、N1、Cu、V、Rh 及其它们组合一种或多种。5.如权利要求2所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述成型方法包括:机械压片法，刮涂法，旋涂法以及它们的组合。6.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温还原是在高温炉中进行，高温炉的温度在400-1500°C之间，还原反应时间在0.1小时-20小时之间。7.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法所采用的碳源包括:甲烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙烷、丙烷以及它们的混合气；采用的保护气包括:氮气、氩气、氦气以及它们的混合气；以及采用的还原气体为氢气。8.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法包括: 程序升温，升温速率在0.5-200C /分钟，加热至反应温度700-150(TC，恒温1-240分钟； 导入碳源、氢气和保护气，气体流量为l-800sccm，反应时间1-480分钟； 反应完毕后控制降温速率为10-50°C /分钟，冷却至室温。9.按照权利要求1-8任一项所述制备方法制得的石墨烯/多孔金属复合材料。10.一种多孔石墨烯的制备方法，所述方法包括: ...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄富强，周密，毕辉，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：