[发明专利]石墨化炭纳米带及其复合材料的制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨化炭纳米带薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

a）制备模板相材料；

b）采用化学气相沉积法在所述模板相材料表面生长石墨化炭膜层，得到石墨化炭膜层；

c）除去所述模板相材料，得到所述石墨化炭纳米带交织形成的石墨化炭纳米带薄膜；

所述石墨化炭纳米带单根的厚度为15nm-30nm；

所述石墨化炭纳米带单根的宽度为0.5μm-5μm；

所述石墨化炭纳米带单根的长度为10μm-10000μm；

步骤a）中所述模板相材料包括纳米级纤维材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨化炭纳米带上附有电化学活性纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，附有电化学活性纳米颗粒的石墨化炭纳米带的厚度为15nm-30nm。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电化学活性纳米颗粒为无机纳米颗粒；

所述无机纳米颗粒为具有电化学活性的无机化合物纳米颗粒。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电化学活性纳米颗粒为无机纳米颗粒；

所述无机纳米颗粒为氧化锡或单质锡。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石墨化炭纳米带薄膜的厚度为1μm~50μm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米级纤维材料选自氧化硅纳米级纤维材料、氧化铝纳米级纤维材料和氧化镁纳米级纤维材料中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米级纤维材料的纤维直径为200nm-3000nm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a）中所述模板相材料使用纺丝液通过静电纺丝法制备得到。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述纺丝液中添加无机物；

所述无机物包括金属纳米颗粒、具有电化学活性的无机化合物纳米颗粒中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无机物与所述纺丝液的质量比为1:100~1：100000。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无机物与所述纺丝液的质量比为1:1000。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b）所述化学气相沉积法中生长所述石墨化炭膜层所用炭源为甲烷、乙炔、和乙烯中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b）所述化学气相沉积法中生长所述石墨化炭膜层的温度为1000~1500℃，保温时间为5~15分钟。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c）所述模板相材料采用化学溶蚀方法去除。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述化学溶蚀方法的处理时间为2~24h；所述化学溶蚀方法所用溶蚀剂为氢氟酸、氢氧化钠、盐酸和硝酸溶液中的至少一种。

17.一种根据权利要求1至16中任一项所述的方法制备得到的石墨化炭纳米带薄膜在导电材料、催化剂载体或者新能源领域中的应用。

18.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求1至16中任一项所述的方法制备得到的石墨化炭纳米带薄膜。