[发明专利]一种石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料，其特征在于：以质量百分比计，包括14.3～17.4%的石墨烯、65.2～71.4%的ZnO以及14.3～17.4%的聚苯胺。

2.一种石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

1）石墨烯/ZnO复合材料的制备：

将氧化石墨加入到去离子水中，超声处理形成均匀的氧化石墨烯分散液；将Zn(NO₃)₂·6H₂O加入到氧化石墨烯分散液中，超声处理至混合均匀，并调节pH值至9～11，得到溶液A，将溶液A转移至反应釜中，在170～190℃下反应7～12h；反应结束后，冷却至室温，并过滤得到滤饼，然后分别用去离子水和乙醇对滤饼进行清洗，清洗后干燥研磨，得到石墨烯/ZnO的固体粉末；其中，所加入的氧化石墨和Zn(NO₃)₂·6H₂O的质量比为（50～150）：（100～300）；

2）石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备：

将石墨烯/ZnO固体粉末加入到pH值为3～5的去离子水中，超声处理至混合均匀，得到溶液B，将溶液B放置于冰浴中，在保护气体的保护下加入苯胺，搅拌均匀后滴加浓度为0.3～14mg/ml的引发剂溶液，反应6～9h；反应结束后，分别用去离子水和乙醇对反应产物进行清洗，清洗后干燥，得到石墨烯/ZnO/聚苯胺固体粉末；其中，所加入的石墨烯/ZnO固体粉末和苯胺的质量比为（50～150）：（50～100），每加入50～100mg的苯胺需要滴加10ml的引发剂溶液。

3.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中用氨水调节pH值至9～11。

4.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，反应釜为50ml不锈钢反应釜。

5.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的干燥采用真空干燥，真空干燥温度为60℃～90℃，真空干燥的时间为12～14h。

6.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中pH值为3-5的去离子水是用盐酸调节其pH值至3～5得到的。

7.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中保护气体为氮气或氩气。

8.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中引发剂溶液为(NH₄)₂S₂O₈水溶液、FeCl₃水溶液或双氧水。

9.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中的干燥采用真空干燥，真空干燥的温度为60～90℃，真空干燥时间为10～12h。

10.一种石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。