[发明专利]一种锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶，其特征在于，其主要是先由氧化石墨烯、碳纳米管和锰酸锂形成水凝胶前驱体，然后再经冷冻干燥，得到复合气凝胶材料；该材料中的氧化石墨烯能够构建内部相通的三维网络结构，碳纳米管穿梭于该网络，锰酸锂均匀地包封于所述三维网络中；

所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合水凝胶的制备：将适量的氧化石墨烯、碳纳米管和锰酸锂一起超声分散于蒸馏水中，在室温下搅拌并加入适量的壳聚糖-醋酸水溶液，搅拌至呈水凝胶，即得水凝胶前驱体；

(2)锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶(GO/CNT@LMO)的制备：将步骤(1)所制得的水凝胶在室温下静置一段时间，再经过冷冻干燥，便制得锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶(GO/CNT@LMO)。

2.权利要求1所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合水凝胶的制备：将适量的氧化石墨烯、碳纳米管和锰酸锂一起超声分散于蒸馏水中，在室温下搅拌并加入适量的壳聚糖-醋酸水溶液，搅拌至呈水凝胶，即得水凝胶前驱体；

(2)锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶(GO/CNT@LMO)的制备：将步骤(1)所制得的水凝胶在室温下静置一段时间，再经过冷冻干燥，便制得锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶(GO/CNT@LMO)。

3.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，各物质分散在蒸馏水中后，氧化石墨烯的浓度为8～10mg mL^-1；碳纳米管浓度为4～16mg mL^-1；锰酸锂的浓度为40～60mg mL^-1；壳聚糖相对分子量为5～15万。

4.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的氧化石墨烯和壳聚糖的质量比为(8～10):1。

5.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的醋酸水溶液中醋酸与水的体积比为1:99。

6.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，锰酸锂的质量：氧化石墨烯和碳纳米管的总质量＝(2～5):1。

7.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碳纳米管和氧化石墨烯的质量比为(0.5～2):1。

8.根据权利要求2所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，静置时间为1～6小时。

9.权利要求1所述的锰酸锂与氧化石墨烯及碳纳米管复合气凝胶作为水系锂离子电池正极材料的应用。