[发明专利]石墨烯、硅复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供或制备纳米二氧化硅粉末及氧化石墨；

将纳米二氧化硅粉末与氧化石墨按质量比1∶10～200混合均匀；

将均匀混合的纳米二氧化硅粉末和氧化石墨置于还原性气体的氛围下，以10～100℃份钟缓慢升温至200～1200℃进行充分还原反应，冷却后得到所述石墨烯、硅复合材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，制备所述氧化石墨包括如下步骤：将石墨原料、过硫酸钾和五氧化二磷加入至80℃的浓硫酸中，搅拌均匀，冷却6小时以上，抽滤，洗涤至中性，干燥，得到混合样品；

将所述混合样品加入至0℃的浓硫酸中，再加入高锰酸钾，体系的温度保持在20℃以下，然后在35℃的油浴中保持2小时后，缓慢加入去离子水，15分钟后，再加入含双氧水的去离子水，直至溶液的颜色变为亮黄色，趁热抽滤，再用浓度为10％的盐酸进行洗涤，抽滤，60℃真空干燥即得到氧化石墨。

3.如权利要求2所述的石墨烯、硅复合材料，其特征在于，所述石墨原料为纯度大于等于99.5％的天然鳞片石墨。

4.如权利要求1所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述将纳米二氧化硅粉末与氧化石墨按质量比1∶10～200混合均匀包括如下步骤：

制备均匀分散的纳米二氧化硅溶液与均匀分散的氧化石墨溶液；

将所述纳米二氧化硅溶液与氧化石墨溶液按纳米二氧化硅∶氧化石墨＝1∶10～200的质量比例混合，室温下剧烈搅拌直至纳米二氧化硅与氧化石墨在混合液中分散均匀；

真空干燥分散均匀的混合液，得到混合均匀的纳米二氧化硅与氧化石墨粉末。

5.如权利要求4所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，制备所述均匀分散的纳米二氧化硅溶液是将纳米二氧化硅粉末加入至乙二胺溶液中，搅拌直至纳米二氧化硅粉末完全溶解。

6.如权利要求4或5所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，制备所述均匀分散的氧化石墨溶液是将氧化石墨加入到水中，进行超声分散，形成以单片层均匀分散的氧化石墨溶液。

7.如权利要求1所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原性气体包括H₂和NH₃中的至少一种气体。

8.如权利要求1所述的石墨烯、硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述冷却是将反应后的混合物在H₂氛围下冷却至室温。