[发明专利]一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法

说明书

一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法，其流程如下：（1）将纳米氧化石墨和导电聚苯胺的NMP（N‑甲基‑2‑吡咯烷酮）浆料、纳米二氧化锰、纳米钴的NMP浆料依次放入容器中，高速搅拌均匀；（2）加入辅助剂并搅拌均匀；（3）将混合物料置于硅基平板上，平铺均匀，再用另一硅基平板阀盖其上；（4）将夹心硅基平板置于微波炉中加热5分钟，待物料冷却后，可得到产品锂与石墨烯复合膜。实验证明，得到产品具有电化学性优，透明度好等优点。

技术领域

本发明涉及一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法，属于新型功能材料领域。

背景技术

本发明专利涉及二氧化锰、钴与石墨烯的性质。

在自然界中，二氧化锰主要以软锰矿形式存在，是一种黑色无定型粉末或着是黑色斜房晶体，难溶于水，以及大部分稀酸碱二氧化锰经常作为干电池的去极化剂，加入电池的内部后，可以降低电池内部的饱和蒸气压，防止电池膨胀爆裂。二氧化锰是一种两性氧化物，可以与酸反应生成二氧化锰盐，也可以在特定条件下转变为二氧化锰酸，可以与浓盐酸反应用作实验室制备氯气，或者作为氯酸钾双氧水分解时的催化剂。总的来说，二氧化锰是一种多功能的工业原料。

钴是一种银白色的铁磁性金属，表面呈银白色，有钢灰色金属光泽，硬度中等，脆性较高，常温下有较强的铁磁性，随着温度的升高，铁磁性逐渐降低，加热到1150℃时，铁磁性完全消失。钴在地壳中含量比较底，平均数值大约在0.001%，而在海洋中有着较高的含量。在自然界中，钴没有单独的矿物形式，大多伴生于其他的金属矿、硫化矿，其含量也较低，远达不到直接使用的标准。由于钴的化合物大多呈蓝色，所以经常被用作制造有色玻璃或彩色瓷器。

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。

发明内容

一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法

1.一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法，其流程如下：

（1）将纳米氧化石墨和导电聚苯胺的NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）浆料、纳米二氧化锰、纳米钴的NMP浆料依次放入容器中，高速搅拌均匀；

（2）加入辅助剂并搅拌均匀；

（3）将混合物料置于硅基平板上，平铺均匀，再用另一硅基平板阀盖其上；

（4）将夹心硅基平板置于微波炉中加热5分钟，待物料冷却后，可得到产品锂与石墨烯复合膜。

2.一种二氧化锰、钴与石墨烯复合膜的制备方法，其特征为，加入的纳米二氧化锰、纳米钴NMP浆料与纳米氧化石墨和导电聚苯胺的NMP浆料的质量比为50：2-15；其中纳米二氧化锰、纳米钴NMP浆料组成中二氧化锰和钴：NMP的质量比为10:1~2；纳米氧化石墨的聚苯胺NMP浆料组成中氧化石墨烯：聚苯胺：NMP质量比为1:20-40:30-60。