一种石墨烯基复合材料的制备方法与流程

文档序号:12274540阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,至少包括:

将石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳量子点、富勒烯等碳素材料与复合材料置入盛放溶剂的搅拌器中进行搅拌、碾磨,在剪切和/或碾磨的作用力下得到复合悬浊液;

将所述复合悬浊液置于强磁场容器中进行搅拌或超声处理,复合悬浊液中石墨烯等碳素材料和复合材料物质在磁场环境中运动状态下产生电位差,使带电的复合材料和石墨烯等碳素材料结合,形成石墨烯基复合胶体材料;

将所述石墨烯基复合胶体材料经抽滤、干燥和热处理后得到石墨烯基复合材料粉体。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述复合材料的前驱体选自金属化合物、非金属化合物、有机高分子材料中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属化合物包括金属盐和/或金属胶体,其中金属化合物中的金属为锂、钠、钾、铝、铁、镍、钛等金属中的一种或多种;所述金属盐选自磷酸盐、硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、草酸盐、乙酸盐、甲酸盐、丙酸盐、丁酸盐和戊酸盐中的一种或多种;所述金属盐溶液中的溶剂为水、碳原子数为1-4的低级醇、丙酮和二甲基甲酰胺中的一种或多种;所述石墨烯溶胶的溶剂为水、碳原子数为1-4的低级醇、丙酮中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述非金属化合物中的非金属为氧、硫、磷、砷、硅等非金属中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述有机高分子材料为十二烷基苯磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠等高分子材料中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自水、乙醇、乙二醇、丙酮、三甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯和甲苯中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述复合悬浊液中所述石墨烯等碳素材料的浓度为0.01mg/ml~50mg/ml,所述复合悬浊液中所述复合材料的前驱体的浓度为0.01mg/ml~500mg/ml。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述石墨烯等碳素材料与所述复合材料的前驱体的质量比为50∶1~1∶50。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌器的转速为5000-30000r/min,搅拌时间为0.3-10h。

10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述超声处理时超声功率为600-1000W,超声时间为10-120min。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热处理时,所述热处理在惰性气氛或还原性气氛中进行,所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛,所述还原性气氛为氨气气氛或氢气气氛。

12.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热处理在无氧环境中的升温速度为1℃/min~100℃/min,所述热处理的温度为150℃~1300℃,所述热处理的时间为1min~600min。

13.根据权利要求1所述的制备方法,所述石墨烯基复合材料粉体的粒径为0.5~50μm。

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