[发明专利]一种嵌入型石墨基复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种嵌入型石墨基复合材料，其特征在于，所述嵌入型石墨基复合材料由嵌入相和石墨相构成多相体系，所述嵌入相颗粒被限域在石墨相晶体层间或者被限域在石墨颗粒内部的缺陷处；所述嵌入相为熔点低于石墨的电解质化合物；所述嵌入相的尺寸为纳米至亚微米级。

2.根据权利要求1所述的嵌入型石墨基复合材料，其特征在于，所述的电解质化合物的阳离子为金属离子，阴离子选自卤离子、硫离子、氧离子、氢氧根离子、硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子、氟硼酸根离子、氟磷酸根离子、有机阴离子中的一种或者两种及以上。

3.根据权利要求2所述的嵌入型石墨基复合材料，其特征在于，所述金属离子为碱金属离子和/或碱土金属离子。

4.根据权利要求1所述的嵌入型石墨基复合材料，其特征在于，所述嵌入相的质量为复合材料质量的3%-80%。

5.一种嵌入型石墨基复合材料的制备方法，其特征在于，将石墨的成型体用作工作电极，以电解质化合物的熔融液作为电解液，在100^oC以上，保持工作电极与电解液接触，对工作电极进行阴极极化，使发生电解液随阳离子在电场下的嵌入过程；然后将工作电极从电解液中取出，经冷却、洗涤除去附着在石墨表面的熔融电解液，得到嵌有电解质化合物颗粒的石墨基复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述工作电极直接采用石墨成型体，或者将石墨成型体由固态导电金属固定构成，或者将石墨成型体复合在导电金属之上构成；所述石墨成型体直接由石墨成型或者由石墨与导电添加剂复合后成型得到；所述成型体为棒状、片状、块状或粉末状；所述石墨包括晶体石墨或者非晶石墨。

7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，以金属阳离子析出得到金属的热力学电势为参考点，所述阴极极化的极化电势为-2.0 ~0.5 V；通过恒电流方式进行阴极极化时，极化电流为0.2 - 5 A/cm²。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将工作电极从电解液中取出后，在氩气氛围中进行冷却。

9.如权利要求1~4任一项所述的嵌入型石墨基复合材料或者权利要求5~8任一项所述制备方法所得嵌入型石墨基复合材料在储热材料领域的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的嵌入型石墨基复合材料用作储热材料时，嵌入的电解质化合物的质量为复合材料质量的10%-70%。