[发明专利]纳米颗粒三维石墨烯复合材料、其制造方法及应用

权利要求书

1.一种纳米颗粒三维石墨烯复合材料，包括纳米颗粒基底、在所述纳米颗粒基底上原位生长的三维石墨烯、依附于所述三维石墨烯上的多个纳米颗粒和/或纳米线活性物质和/或至少一层纳米薄膜，所述三维石墨烯具有多孔结构，平均孔道直径为10nm-50nm，所述三维石墨烯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，在所述若干片多层石墨烯和/或单层石墨烯中，每一片多层石墨烯的碳原子层数为2-10层。

2.根据权利要求1所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述三维石墨烯完全或部分附着于所述纳米颗粒基底，纳米颗粒基底的平均尺寸为20-100nm，纳米颗粒基底的形状任意。

3.根据权利要求1所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述三维石墨烯完全或部分附着于所述纳米颗粒基底，三维石墨烯的平均尺寸为200-500nm。

4.根据权利要求1所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述多个纳米颗粒附着于所述三维石墨烯之上，所述至少一层纳米薄膜包覆所述多个纳米颗粒及所述三维石墨烯。

5.根据权利要求1所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述多个纳米颗粒和/或纳米线活性物质中的至少一部分附着于所述三维石墨烯之上，所述至少一层纳米薄膜的最外层纳米薄膜包覆所述多个纳米颗粒和纳米线活性物质、所述三维石墨烯及其它层纳米薄膜。

6.根据权利要求1所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，在所述若干片多层石墨烯和/或单层石墨烯中，每一片石墨烯的尺寸为20～50nm。

7.根据权利要求1-5的任一项所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述纳米颗粒和/或纳米线活性物质尺寸为5-20nm。

8.根据权利要求1-5的任一项所述的纳米颗粒三维石墨烯复合材料，其特征在于，附着有三维石墨烯的纳米颗粒基底包括碳纳米颗粒、金属纳米颗粒、氧化物纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、半导体纳米颗粒中的至少一种，所述碳纳米颗粒包括石墨纳米颗粒、无定形碳纳米颗粒中的至少一种；所述金属纳米颗粒包括Cu纳米颗粒、Au纳米颗粒、Ag纳米颗粒、Ni纳米颗粒、Fe纳米颗粒中的至少一种；所述氧化物纳米颗粒包括MnO₂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、TiO₂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中的至少一种；所述半导体纳米颗粒包括Si纳米颗粒、Ge纳米颗粒、ZnO纳米颗粒中的至少一种；所述聚合物纳米颗粒包括聚苯胺(PANI)纳米颗粒、聚3，4-己撑二氧噻吩(PEDOT)纳米颗粒中的至少一种。