[发明专利]一种碳纤维/三维网状石墨烯复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种碳纤维/三维网状石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：称取PVA固体0～6g，加蒸馏水30ml后升温至70-90℃搅拌溶解，得到PVA溶液；将KOH固体溶解在10-30ml蒸馏水中，随后与PVA溶液混合，于60-80℃搅拌10-300min，获得PVA-KOH溶液或KOH溶液；

步骤2：称取葡萄糖粉末0.1～5g、红磷0.01～1.5g以及醋酸镍0.01～1g，加入20-30ml蒸馏水混合，于50-80℃下搅拌10-300min，至溶液呈粘稠状，得到葡萄糖-红磷-醋酸镍混合液；将步骤1获得的PVA-KOH溶液或KOH溶液与葡萄糖-红磷-醋酸镍混合液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；

步骤3：将步骤2获得的混合浆料涂覆在碳纤维纸或PAN纤维膜上，涂覆厚度为10-30μm，然后送入管式炉中，在氩气气氛中进行退火处理，退火后用去离子水洗涤，干燥后获得碳纤维/三维网状石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，PVA与KOH的质量比为(5～0):1；所述PVA的分子量为2000-300000。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，葡萄糖与红磷的质量比为(5～0.1):1，醋酸镍的质量为葡萄糖质量的5-15％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，PVA-KOH溶液或KOH溶液与葡萄糖-红磷-醋酸镍混合液混合时，所取PVA-KOH溶液或KOH溶液的质量为10mg-50mg，葡萄糖-红磷-醋酸镍混合液的质量为5mg-25mg。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，所述碳纤维纸或PAN纤维膜的尺寸为1cm×2cm，厚度为30-150μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，退火温度为500-1200℃，退火时间为1-10h，升温速率1-20℃/min。

7.一种权利要求1所述的制备方法制备的碳纤维/三维网状石墨烯复合材料的应用，其特征在于：

是以碳纤维/三维网状石墨烯复合材料作为超级电容器的负极材料。

8.一种权利要求1所述的制备方法制备的碳纤维/三维网状石墨烯复合材料的应用，其特征在于：

是以两片碳纤维/三维网状石墨烯复合材料组装成对称性超级电容器。

9.一种权利要求1所述的制备方法制备的碳纤维/三维网状石墨烯复合材料的应用，其特征在于：

是将碳纤维/三维网状石墨烯复合材料作为导电基底材料，在所述导电基底材料上进一步生长其他电极材料以制备复合电极材料。