[发明专利]一种超轻、超弹性、高导电三维多孔石墨烯材料及其制备方法有效
申请号: | 202010197256.1 | 申请日: | 2020-03-19 |
公开(公告)号: | CN113493198B | 公开(公告)日: | 2022-10-14 |
发明(设计)人: | 黄富强;钱佳豪;毕辉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | C01B32/184 | 分类号: | C01B32/184 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 弹性 导电 三维 多孔 石墨 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种超轻、超弹性、高导电三维多孔石墨烯材料的制备方法,其特征在于,包括:
在氧化石墨烯溶液中加入作为交联剂的羟基乙酸,得到混合溶液;所述混合溶液中羟基乙酸的浓度为0.5~4 mg/ mL;所述混合溶液中氧化石墨烯的浓度为2~20 mg/mL;
将所得混合溶液在100~150℃下水热反应后置于水醇溶液中,再经过冷冻干燥,得到所述三维多孔石墨烯材料;所述水醇溶液中醇的浓度为10~50 wt%。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯溶液是利用改良的Hummers方法合成。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液中羟基乙酸的浓度为1mg/ mL;所述混合溶液中氧化石墨烯的浓度为4 mg/mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述羟基乙酸和氧化石墨烯的质量比为1:(2~6)。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的时间为4~16小时。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的时间为12小时。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述水醇溶液中醇选自乙醇、乙二醇和丙醇中的至少一种;所述水醇溶液中醇的浓度为20 wt%。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述冷冻干燥的温度为-5℃~-60℃,气压为1pa,时间为24~36小时。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备的超轻、超弹性、高导电三维多孔石墨烯材料,其特征在于,所述三维多孔石墨烯材料的密度在4.3 mg/cm3~25.3 mg/cm3,弹性模量为13.7~125.1 kPa,体积为6.5~300 cm3,电导率为32.3~98.1 S/m。
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