[發明專利]一種鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備與應用

在審

• 申請號: 202010311201.9
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111463020A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 廖敏會;劉力;王儲;陳曉濤;劉江濤;石斌;鄒睿
• 申請（專利權）人: 貴州梅嶺電源有限公司
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/46;H01G11/86;H01M4/36;H01M4/50;H01M4/62;H01M4/131;H01M4/1391
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

1.一種鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，是以泡沫鎳為模板，有機碳源為原料，利用化學氣相沉積法在泡沫鎳上原位生長出石墨烯，制得鎳基三維互通網狀結構石墨烯；以鎳基三維互通網狀結構石墨烯為導電基底，利用水熱反應法在導電基底表面原位生長二氧化錳，制得鎳基三維互通網狀結構石墨烯/二氧化錳復合材料濕態，經水洗至中性后，冷凍干燥，即得鎳基三維互通網狀結構石墨烯/二氧化錳復合材料，簡稱鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料。

2.如權利要求1所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述化學氣相沉積法是將有機碳源、泡沫鎳置于惰性氣體環境中，在高溫條件下反應0.5-3h。

3.如權利要求2所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述有機碳源為蔗糖、葡萄糖、聚乙烯醇中的任意一種或幾種按任意比的混合物。

4.如權利要求2所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述高溫條件為500-900℃。

5.如權利要求1所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述水熱反應法是將導電基底、高錳酸鉀反應液共同置于高壓反應釜中，于100-300℃條件下反應1.5-3h。

6.如權利要求5所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述高錳酸鉀反應液的濃度為0.01-3mol/L。

7.如權利要求1所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的制備方法，其特征在于，所述冷凍干燥依次分為降溫冷凍、快速升溫干燥、持續升溫干燥三個階段，降溫冷凍階段的初始溫度為0℃，終止溫度為-65℃～-40℃，處理時間10-30min；快速升溫干燥階段的初始溫度為-65℃～-40℃，終止溫度為0℃，處理時間為5-150min；持續升溫干燥階段的初始溫度為0℃，終止溫度為30℃-60℃，處理時間為2-35h。

8.如權利要求1-7任一項所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料用于制備超級電容器。

9.如權利要求1-7任一項所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料用作超級電容器的工作電極。

10.如權利要求8或9所述鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料的應用，其特征在于，將鎳基三維石墨烯/二氧化錳復合材料裁剪成厚度為150-400μm的圓片，即得超級電容器一體化電極片。