[發明專利]一種新型高效率混合型石墨烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610975046.4
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN108063251A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 劉一鋒;李卓
• 申請（專利權）人: 劉一鋒
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/62;H01M4/96;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種新型高效率混合型石墨烯材料及其制備方法，其為層狀堆疊結構，具有500~700 m2/g的比表面積，其制備方法，包括以下步驟：A、將雙氰胺與含碳材料混合，在攪拌器中以600~1000℃下反應，使碳鏈的生成與重新排布，使氮源與碳源的均勻混合；B、將混合后的產物與鈦的氧化物反應，利用超聲機超聲混合均勻；C、混合物在凍干機中凍干處理24小時獲得粉末狀產物；D、產物高溫煅燒得到新型高比表面積石墨烯材料；E、新型高比表面積石墨烯材料經過氟化氫酸處理除去內部納米金屬顆粒，得到更純，比表面積更大的石墨烯材料。本發明提高了石墨烯材料的比表面積，大幅度提升了碳材料的催化活性與活性位點的儲存量，為超大容量電池的電極提供了合適的原材料。

技術領域

本發明涉及一種用于新型電池、催化劑等原材料以及多種新型電池電極的制備技術，具體的說是一種新型高效率混合型石墨烯材料及其制備方法。

背景技術

目前使用廣泛的電池，最大量的依舊是鉛酸電池，并且伴隨著多種新型電池的崛起，如氫燃料電池、甲醇燃料電池、鋰電池等等。但是此類電池或效率不高，或價格昂貴。眾所周知，能源問題是當今世界第一大問題，而儲能裝置是極其重要的一個環節。燃料電池中使用的鉑價格高儲量少，鋰電池充放電慢，電容量低等等問題。均需要實用新型的電極與催化劑來獲得新的發展。

發明內容

針對上述現有技術不足，本發明提出了一種高效率混合型石墨烯材料，在比表面積方面，遠遠高于目前市場上流通的石墨烯材料。普通的石墨烯材料比表面積在10~100m2/g之間，雖然石墨烯多孔材料的理論比表面積很大，但是實際生產中很難得到。而通過此方法得到的石墨烯材料比表面積可達500~700m2/g。

本發明采用的技術方案是：一種新型高效率混合型石墨烯材料，其特征是，為層狀堆疊結構，具有500~700 m2/g的比表面積。

一種新型高效率混合型石墨烯材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

A、將雙氰胺與含碳材料混合，在攪拌器中以600~1000℃下反應，使碳鏈的生成與重新排布，使氮源與碳源的均勻混合；

B、將混合后的產物與鈦的氧化物反應，利用超聲機超聲混合均勻；

C、混合物在凍干機中凍干處理24小時獲得粉末狀產物；

D、產物高溫煅燒得到新型高比表面積石墨烯材料；

E、新型高比表面積石墨烯材料經過氟化氫酸處理除去內部納米金屬顆粒，得到更純，比表面積更大的石墨烯材料。

所述含碳材料為葡萄糖、木屑、紙屑中的一種或多種。

本發明的有益效果是：極大的提高了石墨烯材料的比表面積，大幅度提升了此碳材料的催化活性與活性位點的儲存量，為超大容量電池的電極提供了合適的原材料。

附圖說明

圖1是本發明單層片狀堆疊石墨烯結構示意圖。

圖2是氮化碳型石墨烯基本結構示意圖。

具體實施方式

下面將通過實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1和圖2所示，一種新型高效率混合型石墨烯材料，為層狀堆疊結構，具有500~700 m2/g的比表面積。

一種新型高效率混合型石墨烯材料的制備方法，包括以下步驟：