[發明專利]鑲嵌離子的七晶格式石墨烯載體及其鑲嵌方法

在審

• 申請號: 201710231859.7
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107215862A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 柯良節;梁思敬;司徒若祺
• 申請（專利權）人: 柯良節;梁思敬;司徒若祺
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194;H01M4/583
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙)44324
• 代理人: 周松強

1.一種鑲嵌離子的七晶格式石墨烯載體，其特征在于，包括二十四個碳原子， 二十四個碳原子之間相互成鍵組合成包括七個正六邊形的七晶格式的石墨烯結構，其中的十二個碳原子上與碳原子相結合形成兩條碳碳雙鍵，其中的另外十二個碳原子上與碳原子相結合形成三條碳碳雙鍵；

七晶格式的石墨烯結構的構造為六個晶格環繞在中間晶格的外圍，由于所有物質的電子相位的特性，同樣的物質在反應過程中都有同相雙排斥，因此鑲嵌離子在石墨烯當中就必然發生一定間嵌性距離的分布，七晶石墨烯形成空洞式反應結構；鑲嵌離子鑲嵌在中間的空洞晶格上，外圍的六個晶格上不裝離子，即形成七晶格式的石墨烯鑲嵌結構。

2.根據權利要求1所述的鑲嵌離子的七晶格式石墨烯載體，其特征在于，該石墨烯載體中的二十四個碳原子均帶有本身自有電子，通過碳碳雙鍵相連的兩個碳原子所帶電子正負不同，七晶格式的電子排列結構中的電子電荷表現確定的物質電子相位，七晶格式的石墨烯結構上的相位間距決定了離子鑲嵌反應過程中的同性相斥的結果，從而讓離子鑲嵌在七晶格式結構的中間空洞晶格上，且外圍環繞著六個沒有裝離子的晶格。

3.根據權利要求2所述的鑲嵌離子的七晶格式石墨烯載體，其特征在于， 將錳離子鑲嵌到七晶格式的石墨烯載體中，裝上錳離子的結構和其他六個沒有錳離子的晶格結合形成一個七晶錳離子結構的一個分子團。

4.根據權利要求1所述的鑲嵌離子的七晶格式石墨烯載體，其特征在于， 鑲嵌的離子包括：銅離子、鐵離子、金離子、銀離子、鉑離子以及稀土離子。

5.一種七晶格式石墨烯載體鑲嵌離子的方法，其特征在于，包括以下過程：

將帶有目標離子的化合物與石墨烯層進行充分混合；

升高溫度并添加緩沖劑使目標離子從化合物中脫離；

繼續升溫，使目標離子鑲嵌到七晶格式石墨烯的空洞晶格上；

形成鑲嵌有目標離子的七晶格組合的分子團。

6.根據權利要求5所述的七晶格式石墨烯載體鑲嵌離子的方法，其特征在于，該方法中使用的石墨烯層為小層石墨烯，具體為五層以下的石墨烯結構。

7.根據權利要求6所述的七晶格式石墨烯載體鑲嵌離子的方法，其特征在于，該方法中使用的鑲嵌離子為銅離子、鐵離子、金離子、銀離子、鉑離子以及稀土離子中的一種。

8.根據權利要求5所述的七晶格式石墨烯載體鑲嵌離子的方法，其特征在于，包括以下具體過程：

將帶錳離子的化合物滲入石墨烯層內，使錳離子與石墨烯層進行充分混合；

加以能量以及正常反應，除去化合物中的其他離子，只剩下錳離子；

進一步升溫，錳離子安裝到七晶格上的空洞晶格中；

形成具有金屬錳特性的七晶格式石墨烯分子團；

將上述錳離子鑲嵌的七晶格式石墨烯制作成陽極石墨烯作為電池的正極使用。

9.一種七晶格式石墨烯載體鑲嵌離子的應用，其特征在于，用于將石墨烯進行功能性改造，實現多相功能性石墨烯。