[发明专利]石墨烯复合纳米线、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种石墨烯复合纳米线，其特征在于，由电纺溶液经静电纺丝后，在还原气氛中煅烧得到；所述电纺溶液包括氧化石墨烯与聚丙烯腈。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合纳米线，其特征在于，所述氧化石墨烯与聚丙烯腈的质量比为(0.05～0.2)：(5～8)。

3.根据权利要求1所述的石墨烯复合纳米线，其特征在于，所述电纺溶液还包括过渡金属氧化物；所述过渡金属氧化物与氧化石墨烯的质量比为(0.1～200)：1。

4.根据权利要求3所述的石墨烯复合纳米线，其特征在于，所述过渡金属氧化物为MnO和/或SnO₂。

5.根据权利要求1所述的石墨烯复合纳米线，其特征在于，所述石墨烯复合纳米线的直径为100～500nm。

6.一种石墨烯复合纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)将氧化石墨烯、聚丙烯腈在醇溶剂中混合，得到电纺溶液；

S2)将电纺溶液通过静电纺丝，得到氧化石墨烯复合纳米线；

S3)将所述氧化石墨烯复合纳米线在还原气氛中煅烧，得到石墨烯复合纳米线。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)中还加入过渡金属氧化物；所述过渡金属氧化物按照以下步骤制备：

A1)将过渡金属盐与高分子化合物在有机溶剂中混合，经静电纺丝得到纳米线；

A2)将所述纳米线在空气中预氧化，得到预氧化的纳米线；

A3)将所述预氧化的纳米线在还原气氛中煅烧，得到过渡金属氧化物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化的温度为200℃～600℃；所述预氧化的升温速率为0.5～10℃/min；所述预氧化的时间为0.5～2h；

所述步骤A3)中煅烧的温度为400℃～900℃；步骤A3)中煅烧的时间为0.5～2h；步骤A3)中煅烧的升温速率为1～20℃/min；

所述步骤S3)中煅烧的温度为500℃～900℃；步骤S3)中煅烧的时间为0.5～2h；步骤S3)中煅烧的升温速率为1～30℃/min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的电纺装置的注射器容积为5～20ml，注射器针头的型号为16～22G，并且使用高压直流电源，其中连接注射器针头的正压为13～25kV，连接电纺装置的接收板的负压为-5～-1kV。

10.权利要求1～5任意一项所述的石墨烯复合纳米线或权利要求6～9任意一项所制备的石墨烯复合纳米线在储能材料中的应用。