[发明专利]石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料，其特征在于，包括生物基活性炭，所述生物基活性炭表面通过氢键连接石墨烯量子点，所述生物基活性炭为微介孔结构，所述微介孔结构的孔隙中物理吸附石墨烯量子点；

所述石墨烯量子点为苯丙氨酸功能化石墨烯量子点；所述苯丙氨酸功能化石墨烯量子点通过如下步骤进行制备：称取3 g柠檬酸溶解于2 mL氢氧化钠溶液中，并称取2.5 g苯丙氨酸溶解于2 ml氢氧化钠溶液中，两者混合，然后在100℃下蒸发烘干，得到粘稠状物质，置于80℃的烘箱中干燥三天得到固体，将固体碾碎成粉末，放在瓷坩埚中置于200℃马弗炉中加热2 h，冷却至室温得到棕黑色产物，溶解于25 mL离子水中，在10000 rpm的转速的离心机中离心30 min，分离不溶颗粒，将上清液用透析袋在超纯水中透析对产物进一步纯化，透析后的溶液经过冷冻干燥得到所述苯丙氨酸功能化石墨烯量子点；

所述生物基活性炭为稻壳活性炭或小麦秸秆活性炭；其中将10 g稻壳置于50 g的质量分数为60%的磷酸溶液中，在惰性气体的保护下进行500℃煅烧，然后进行清洗干燥得到所述稻壳活性炭；其中称取10g小麦秸秆，按照浸渍比为3:1加入质量分数为80%的磷酸溶液，140℃预活化60min，将混合料放入煅烧炉，以3℃/min升温速度加热至450℃，煅烧60min，水洗至中性，烘干，得到所述小麦秸秆活性炭；

所述石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料通过如下步骤进行制备：

称取0.5 g苯丙氨酸功能化石墨烯量子点，溶解于少量去离子水中，超声分散2 h直到苯丙氨酸功能化石墨烯量子点完全溶解形成分散液，然后加入5 g所述生物基活性炭，边搅拌边振荡使两者均匀混合，置于90℃的恒温水浴中加热3.5 h，然后烘干，将烘干的样品置于450℃管式炉中，在Ar/H₂氛围中煅烧6 h，得到所述石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料。

2.一种权利要求1所述的石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料在制备锂电池负极中的应用。

3.一种锂电池负极材料，其特征在于，所述锂电池负极材料包含权利要求1所述的石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料。

4.一种锂电池，其特征在于，采用权利要求1所述的石墨烯量子点-生物基活性炭复合材料制备所述锂电池的负极。