[发明专利]石墨烯泡沫-氧化镍复合电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯泡沫-氧化镍复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1）制备石墨烯泡沫：

通过化学气相沉积法在泡沫镍上沉积石墨烯：将泡沫镍置于管式炉中，同时通入CH₄、H₂和Ar混合气体（体积比为1:16:40），然后升温至1000 ℃~1100 ℃并在此温度保温一段时间；随后快速冷却至室温，得到石墨烯包覆的泡沫镍，再将其置于氯化铁和盐酸的混合溶液中浸泡12 h~24 h，取出后用去离子水清洗，干燥，制得石墨烯泡沫；

2）制备石墨烯泡沫-镍基金属有机骨架复合材料：

以体积比1:1:1的水、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，配制镍盐、均苯三甲酸和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；将上述混合溶剂与步骤1）中所制备的石墨烯泡沫一起置于反应釜中进行溶剂热反应，镍盐与石墨烯泡沫的质量比为350:1~700:1，所得产物用去离子水清洗，干燥，制得石墨烯泡沫-镍基金属有机骨架复合材料；

3）制备石墨烯泡沫-氧化镍复合材料：

将步骤2）中所制备的石墨烯泡沫-镍基金属有机骨架复合材料进行高温煅烧，煅烧温度为300~400 ℃，煅烧后自然冷却至室温后制得石墨烯泡沫-氧化镍复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的升温速率为5 ℃/min~10 ℃/min，保温时间为10~30 min，降温速率为100 ℃/min~200 ℃/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的氯化铁和盐酸混合溶液中盐酸的质量分数为5%，氯化铁的浓度为0.5~1.5 mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的混合溶液的体积占反应釜的1/3~3/4。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的镍盐浓度为10~25 mg/mL，镍盐与均苯三甲酸的质量比为4:1~2:1，镍盐与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:2~1:5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的溶剂热反应的温度为140~160 ℃，保温时间为8~16 h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的高温煅烧，升温速率为0.5~2 ℃/min，煅烧温度为300~400 ℃，煅烧气氛为空气，煅烧时间为1~3 h。

9.一种权利要求1~8任意一项制备方法所制得的石墨烯泡沫-氧化镍复合材料。

10.权利要求9所述的石墨烯泡沫-氧化镍复合材料作为锂离子电池电极材料的应用。