[发明专利]石墨烯纳米片复合材料、其制造方法及应用

权利要求书

1.一种石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片复合材料包括功能性基底、依附于所述功能性基底上的石墨烯纳米片、依附于所述石墨烯纳米片上的纳米-微米颗粒、纳米-微米线和/或第一纳米-微米薄膜，所述功能性基底包括纳米-微米颗粒和/或纳米-微米线，以及包覆于所述纳米-微米颗粒和/或纳米-微米线之上的第二纳米-微米薄膜，

所述石墨烯纳米片之间的空隙形成多孔结构，所述多孔结构的平均孔道直径为5nm-200nm。

2.根据权利要求1所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片复合材料包括第一纳米-微米薄膜，所述第一纳米-微米薄膜位于所述石墨烯纳米片复合材料的最外层。

3.根据权利要求1-2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述多孔结构的平均孔道直径为10nm-50nm。

4.根据权利要求1-2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述纳米-微米颗粒的直径为5nm～10μm。

5.根据权利要求1-2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述纳米-微米薄膜的厚度为0.3nm～3μm。

6.根据权利要求1-2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片的平均直径为5nm～500nm。

7.根据权利要求1～2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片包括无规则地聚集在一起的若干片多层石墨烯和/或单层石墨烯。

8.根据权利要求7所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，在所述若干片多层石墨烯纳米片和/或单层石墨烯纳米片中，每一片石墨烯纳米片的碳原子层数为1-10层。

9.根据权利要求1～2的任一项所述的石墨烯纳米片复合材料，其特征在于，所述纳米-微米颗粒包括金属纳米颗粒、金属微米颗粒、非金属纳米颗粒、非金属微米颗粒、氧化物纳米颗粒、氧化物微米颗粒、硫化物纳米颗粒、硫化物微米颗粒、半导体纳米颗粒、半导体微米颗粒、聚合物纳米颗粒和/或聚合物微米颗粒，所述金属纳米颗粒包括Pt纳米颗粒、Au纳米颗粒或Ag纳米颗粒；所述金属微米颗粒包括Pt微米颗粒、Au微米颗粒或Ag微米颗粒；所述非金属纳米颗粒包括硫纳米颗粒；所述非金属微米颗粒包括硫微米颗粒；所述氧化物纳米颗粒包括MnO₂纳米颗粒、锂复合氧化物纳米颗粒、LiCoO₂纳米颗粒、LiMnO₂纳米颗粒、LiMn₂O₄纳米颗粒、LiFePO₄纳米颗粒、Li₄Ti₅O₁₂纳米颗粒、镍钴锰酸锂纳米颗粒、镍钴铝酸锂纳米颗粒、Mn₃O₄纳米颗粒、MnO纳米颗粒、NiO纳米颗粒、Co₃O₄纳米颗粒、Fe₂O₃纳米颗粒、Fe₃O₄纳米颗粒、V₂O₅纳米颗粒或TiO₂纳米颗粒；所述氧化物微米颗粒包括MnO₂微米颗粒、锂复合氧化物微米颗粒、LiCoO₂微米颗粒、LiMnO₂微米颗粒、LiMn₂O₄微米颗粒、LiFePO₄微米颗粒、Li₄Ti₅O₁₂微米颗粒、镍钴锰酸锂微米颗粒、镍钴铝酸锂微米颗粒、Mn₃O₄微米颗粒、MnO微米颗粒、NiO微米颗粒、Co₃O₄微米颗粒、Fe₂O₃微米颗粒、Fe₃O₄微米颗粒、V₂O₅微米颗粒或TiO₂微米颗粒；所述硫化物纳米颗粒包括MoS₂纳米颗粒；所述硫化物微米颗粒包括MoS₂微米颗粒；所述半导体纳米颗粒包括Si纳米颗粒或ZnO纳米颗粒；所述半导体微米颗粒包括Si微米颗粒或ZnO微米颗粒；所述聚合物纳米颗粒包括聚苯胺(PANI)纳米颗粒或聚3,4-己撑二氧噻吩(PEDOT)纳米颗粒；所述聚合物微米颗粒包括聚苯胺(PANI)微米颗粒或聚3,4-己撑二氧噻吩(PEDOT)微米颗粒。