[发明专利]一种掺杂碳化C60

权利要求书

1.一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、制备碳化C₆₀微带：

将异丙醇滴加入至C₆₀的CS₂溶液中，在室温下静置，在异丙醇与CS₂的两相中间形成C₆₀微带，将其取出并真空干燥，然后放入管式炉中，在氮气保护下加热到800℃～1000℃并保温2～2.5h，得到碳化C₆₀微带；

二、将氧化石墨烯分散到去离子水中，配置成质量浓度为2～7mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后将氧化石墨烯分散液用氨水调节pH值为8～11，再加入抗坏血酸做还原剂，得到混合液；将碳化C₆₀微带加入到混合液中混合均匀，再转移到反应釜中，在温度为150～160℃的条件下水热反应10～18h，得到掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯水凝胶；其中碳化C₆₀微带与氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量比为1：(10～15)；

三、将步骤二得到的掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯水凝胶放在质量百分浓度为10％～30％的乙二醇水溶液中进行透析，然后冷冻干燥，得到掺杂C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的C₆₀的CS₂溶液中C₆₀的浓度是2～4mg/ml。

3.根据权利要求1或2所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的异丙醇的体积与C₆₀的质量的比为1ml：(0.6～0.8)mg。

4.根据权利要求1或2所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的真空干燥的温度为60～65℃。

5.根据权利要求1或2所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤二中氧化石墨烯的制备方法如下：首先将1g石墨粉和23ml的浓硫酸置于烧杯中，将3g的高锰酸钾逐渐加入到混合溶液中，此过程使用冰水浴，反应温度保持在5℃以下，得到墨绿色粘稠液体；然后将此混合物置于45℃水浴中搅拌反应1h，加入70ml的去离子水，在95℃下搅拌10分钟，倒入200ml去离子水和2ml质量百分浓度为30％的过氧化氢以除去未反应的高锰酸钾，此时溶液颜色为金黄色或者亮黄色；将金黄色或者亮黄色溶液用3mol/L的盐酸在7000转/分的转速下离心5分钟，以除去反应中的金属离子，再用去离子水洗涤酸处理后的沉淀物至上清液的pH为6，此时溶液颜色为棕褐色，将所得的棕褐色粘稠胶状物取出，60℃真空干燥12h，得到固体的氧化石墨烯。

6.根据权利要求1或2所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤三中的透析时间为6～12小时。

7.根据权利要求1或2所述的一种掺杂碳化C₆₀微带的石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤三中的冷冻干燥的温度为-50℃～-60℃，干燥时间为36～48小时。