[发明专利]三维多孔的钴基/石墨烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维多孔的钴基/石墨烯复合材料，其特征在于，所述复合材料由粒径为50nm～1μm的钴基材料和石墨烯组成，所述钴基材料在复合材料中的质量百分比为5％～95％；所述石墨烯构成多孔的三维立体导电网络，并将所述钴基材料包覆在其导电网络中，形成孔径为500nm～15μm的三维多孔的所述复合材料。

2.如权利要求1所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料，其特征在于，所述钴基材料为氢氧化钴、氧化亚钴、四氧化三钴、单质钴中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料，其特征在于，所述复合材料的孔径为500nm～15μm。

4.一种如权利要求1所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，将1重量份氧化石墨烯和含0.1～10重量份钴元素的钴盐前驱体分散在溶剂中，分散均匀后置于反应釜中进行溶剂热反应，反应温度为100～220℃，反应时间为2～72小时，反应后的产物冷冻干燥后，即得所述三维多孔的钴基/石墨烯复合材料。

5.如权利要求4所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述反应后的产物冷冻干燥后还包括以下步骤：转移至高温炉中，空气气氛中升温至200～500℃，高温处理0.5～12小时，冷却即得所述三维多孔的钴基/石墨烯复合材料。

6.如权利要求4所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述反应后的产物冷冻干燥后还包括以下步骤：转移至高温炉中，在保护气体中升温至200～1100℃，高温处理0.5～12小时，冷却即得所述三维多孔的钴基/石墨烯复合材料。

7.如权利要求4、5或6所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴盐前躯体为乙酸钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、碳酸钴、草酸钴及其带结晶水的化合物中的一种或多种。

8.如权利要求4、5或6所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、乙醚、丙酮、四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

9.如权利要求4、5或6所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯在所述溶剂中的浓度为0.02～20mg/mL。

10.如权利要求4、5或6所述的三维多孔的钴基/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥采用真空冷冻干燥法，干燥的温度为-80～10℃，压力为0～101000Pa，时间为2～72小时。