[發明專利]石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810651903.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108832107B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 石剛;李贏;王力魁;王大偉;倪才華;桑欣欣
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;H01M4/133;B82Y30/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

1.一種石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料，其特征在于，包括生物基活性炭，所述生物基活性炭表面通過氫鍵連接石墨烯量子點，所述生物基活性炭為微介孔結構，所述微介孔結構的孔隙中物理吸附石墨烯量子點；

所述石墨烯量子點為苯丙氨酸功能化石墨烯量子點；所述苯丙氨酸功能化石墨烯量子點通過如下步驟進行制備：稱取3 g檸檬酸溶解于2 mL氫氧化鈉溶液中，并稱取2.5 g苯丙氨酸溶解于2 ml氫氧化鈉溶液中，兩者混合，然后在100℃下蒸發烘干，得到粘稠狀物質，置于80℃的烘箱中干燥三天得到固體，將固體碾碎成粉末，放在瓷坩堝中置于200℃馬弗爐中加熱2 h，冷卻至室溫得到棕黑色產物，溶解于25 mL離子水中，在10000 rpm的轉速的離心機中離心30 min，分離不溶顆粒，將上清液用透析袋在超純水中透析對產物進一步純化，透析后的溶液經過冷凍干燥得到所述苯丙氨酸功能化石墨烯量子點；

所述生物基活性炭為稻殼活性炭或小麥秸稈活性炭；其中將10 g稻殼置于50 g的質量分數為60%的磷酸溶液中，在惰性氣體的保護下進行500℃煅燒，然后進行清洗干燥得到所述稻殼活性炭；其中稱取10g小麥秸稈，按照浸漬比為3:1加入質量分數為80%的磷酸溶液，140℃預活化60min，將混合料放入煅燒爐，以3℃/min升溫速度加熱至450℃，煅燒60min，水洗至中性，烘干，得到所述小麥秸稈活性炭；

所述石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料通過如下步驟進行制備：

稱取0.5 g苯丙氨酸功能化石墨烯量子點，溶解于少量去離子水中，超聲分散2 h直到苯丙氨酸功能化石墨烯量子點完全溶解形成分散液，然后加入5 g所述生物基活性炭，邊攪拌邊振蕩使兩者均勻混合，置于90℃的恒溫水浴中加熱3.5 h，然后烘干，將烘干的樣品置于450℃管式爐中，在Ar/H₂氛圍中煅燒6 h，得到所述石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料。

2.一種權利要求1所述的石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料在制備鋰電池負極中的應用。

3.一種鋰電池負極材料，其特征在于，所述鋰電池負極材料包含權利要求1所述的石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料。

4.一種鋰電池，其特征在于，采用權利要求1所述的石墨烯量子點-生物基活性炭復合材料制備所述鋰電池的負極。