[发明专利]一种氮磷共掺杂石墨烯及其制备方法与应用在审
申请号: | 201710388049.2 | 申请日: | 2017-05-27 |
公开(公告)号: | CN107221459A | 公开(公告)日: | 2017-09-29 |
发明(设计)人: | 温洋洋;马宁宁;李振兴 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | H01G11/86 | 分类号: | H01G11/86;H01G11/36;H01M4/583;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司11127 | 代理人: | 姚亮,沈金辉 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氮磷共 掺杂 石墨 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
将氧化石墨烯与含氮磷的化合物前驱体混合,然后置于保护气中,进行热处理,冷却至室温后,制得氮磷共掺杂石墨烯。
2.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述含氮磷的化合物前驱体包括三聚氰胺磷酸盐和/或三聚氰胺聚磷酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述氧化石墨烯与含氮磷的化合物前驱体的质量比为(0.02-2):1。
4.根据权利要求1或2所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述氧化石墨烯与含氮磷的化合物前驱体的质量比为(0.1-1):1。
5.根据权利要求1或2所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述热处理的温度为500℃-1000℃,时间为1h-5h。
6.根据权利要求1所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述混合的步骤为:
将氧化石墨烯溶液与含氮磷的化合物前驱体混合搅拌1h-12h,然后干燥,得到固体混合物;
或者,将氧化石墨烯溶液与含氮磷的化合物前驱体超声混合10min-2h,然后干燥,得到固体混合物;
或者,将氧化石墨烯溶液与含氮磷的化合物前驱体在130℃-180℃温度下水热处理6h-18h,然后干燥,得到固体混合物。
7.根据权利要求6所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:所述氧化石墨烯溶液的质量浓度为0.1mg/ml-5mg/ml;
优选地,所述氧化石墨烯溶液的质量浓度为0.5mg/ml-3mg/ml。
8.一种氮磷共掺杂石墨烯,其由权利要求1-6任一项所述的氮磷共掺杂石墨烯的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的氮磷共掺杂石墨烯,其特征在于:所述氮磷共掺杂石墨烯的比表面积为150m2/g-300m2/g,以原子百分比计,所述氮磷共掺杂石墨烯中,氮原子掺杂量为2%-8%,磷原子掺杂量为1%-3%。
10.权利要求7或8所述的氮磷共掺杂石墨烯在超级电容器、锂离子电池中作为电极材料的应用。
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