[发明专利]高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法

权利要求书

1.一种高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，

其特征是，包括以下步骤：

1). 二维织构建立，在金属或过渡金属元素的酸类或脂类化合物中加入浓度为10%碳纳米管溶液，水浴状态下搅拌分散1-5h，水浴温度在20-80℃，搅拌至凝胶态，将其在40-90℃烘干处理；

2). 球化处理修饰，将上述烘干后物质和镁粉在研钵中混合均匀，金属或过渡金属元素的酸类或脂类化合物与镁粉质量比为6:5.5，加入氯化钠，然后装入烧结炉中，在氩气和氢气混合气体气氛下以 600~850 ℃保温1-6 h，自然冷却至室温；

3).去除杂质，上述反应产物置入浓度为0.5-1.5 mol /L的盐酸溶液中，去除未反应的镁粉及其它杂质，然后进行离心、清洗、干燥处理；

4).钛加强层维护，将步骤（3）中的产物加入钛酸丁酯、乙酸锂和可溶性碳源搅拌，钛酸丁酯、乙酸锂摩尔比为1:（1.01-1.1），可溶性碳源与钛酸丁酯的质量比为1:（1.5-5），混合时处于水浴40-80℃中，然后将产物烘干，粉碎；

5）.导电层建立，将（4）中的材料在400-700℃中保温3-5h,同时通惰性气体保护；然后进行球化处理0.5-2h，最后进行700-900℃保温3-12h，然后球化处理0.5-1h，过筛，得最终产品。

2.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，步骤2）产物中碳球粒径为1-3um，步骤4）中钛含量小于5%。

3.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，步骤4）中反应釜采用推进式搅拌桨，搅拌尺与水平的角度在30-60°之间。

4.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，步骤（1）中，金属或过渡金属元素的酸类或脂类化合物中金属或过渡金属元素为硅、锗、锡；碳纳米管管径大于10nm，长度小于10μm，金属酸酯与碳纳米管溶液的质量比为85：1。

5.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，的步骤（3）中，清洗后材料的PH大于6。

6.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，的步骤（4）中，可溶性碳源为可溶性糖类，可溶性糖类为PEG400/PEG600或葡萄糖分子量小于1000的碳氢化合物。

7.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，步骤（5）中，惰性气体为氩气、氮气等惰性气体。

8.根据权利要求1所述的高能量密度三维织构的碳复合材料的合成方法，其特征是，步骤（2）中，氩气和氢气混合气体的体积比 9.5:1。