[發明專利]一種以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811098461.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109280540A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 趙建平;路蕓;龐成榮
• 申請（專利權）人: 趙建平
• 主分類號: C09K5/00
• 分類號: C09K5/00;C07C245/08;C08J9/36;C08J9/28;C08J3/075;C08L79/04;C08K9/04;C08K3/04;C08G61/12
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1.一種以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料，其特征在于，包括石墨烯氣凝膠基體物、儲能活性劑；

所述石墨烯氣凝膠基體物的制備方法，包括如下步驟：

（1）取氧化石墨烯按質量比1~3：30~50加入去離子水中，再加入氧化石墨烯質量6~9倍的聚乙烯醇，于140~150℃保溫，冷卻至室溫，取冷卻物經去離子水洗滌，得洗滌物，通入氬氣保護，取洗滌物保溫，冷卻至室溫，得冷卻物a；

（2）取冷卻物a按質量比1~3：10~20加入去離子水，超聲分散，再加入冷卻物a質量2~5%的吡咯，超聲，于25~30℃靜置3~5天，得靜置物，取靜置物按質量比1~4：30~40加入無水乙醇，靜置，過濾，去無水乙醇，重復加入無水乙醇、靜置過程5~8次，過濾，取最終濾餅干燥，得干燥物；

（3）取聚二甲基硅氧烷按質量比1~3：10~20加入正己烷，于25~30℃攪拌混合，得混合液，取干燥物按質量比1~3：80~100加入混合液浸泡，經自然延流注入，過濾，取出浸泡后干燥物于50~55℃保溫，冷卻至室溫，即得石墨烯氣凝膠基體物。

2.根據權利要求1所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料，其特征在于，所述步驟（1）中洗滌物的保溫條件為：升溫至750~800℃保溫2~4h。

3.根據權利要求1所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料，其特征在于，所述步驟（3）中自然延流注入的條件為：于2~4℃、真空條件保持4~6h。

4.根據權利要求1所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料，其特征在于，所述儲能活性劑的制備方法為：

S1.取5-氨基間苯二甲酸按質量比2~4：1~3：10~20加入氫氧化鈉、去離子水，于2~4℃攪拌混合，再加入5-氨基間苯二甲酸質量40~60%的亞硝酸鈉，攪拌混合，得混合物，取混合物按質量比1~4：5~9滴加至鹽酸中，控制滴加時間30~50min，攪拌混合，得攪拌混合物；

S2.取3, 5-二甲氧基苯胺按質量比1~5：20~30加入鹽酸中，于2~5℃攪拌混合，再加入3, 5-二甲氧基苯胺質量1~3倍的攪拌混合物，調節pH至6~7，通入氬氣保護，于2~5℃保溫，抽濾，取抽濾渣經蒸餾水洗滌，真空干燥，得儲能活性劑。

5.根據權利要求4所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料，其特征在于，所述步驟S1中攪拌混合物的攪拌混合條件為：于-2~3℃攪拌混合1~3h。

6.一種如權利要求1~5任意一項所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟：

取儲能活性劑按質量比1~5：0.2~0.5：50~60加入亞硝酸鈉、去離子水，攪拌混合20~30min，得混合物a，再加入去離子水質量30~40%的鹽酸攪拌混合，得混合液，取混合液按質量比40~50：1~4：80~100加入石墨烯氣凝膠基體物、去離子水，于-4~1℃保溫2~5h，再于25~30℃攪拌混合，過濾，取濾餅經去離子水、丙酮洗滌，旋轉蒸發，即得以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料。

7.根據權利要求6所述的以石墨烯氣凝膠為基體的儲能材料的制備方法，其特征在于，所述混合液的攪拌混合條件為：于2~5℃攪拌混合1~3h。