[发明专利]一种褐煤基类石墨烯的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种褐煤基类石墨烯的制备方法，其特征在于，使用强碱弱酸盐对不同产地的褐煤进行萃取，离心分离后，对液相产物进行水热碳化反应，将水热碳化后的溶液干燥、研磨得到活化前驱体；将活化前驱体在N₂气氛中活化1h得到多孔碳材料，然后将活化后的多孔碳材料进行酸洗、水洗、干燥后得到褐煤基类石墨烯。

2.根据权利要求1所述的褐煤基类石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、向容器中加入去离子水，再加入强碱弱酸盐，超声搅拌形成均匀的萃取剂溶液，再将褐煤加入萃取剂溶液中，继续保持超声搅拌10～30min，然后在30～60℃搅拌4～24h；

步骤二、将步骤一中搅拌后的混合液进行离心分离，将分离所得的液相产物转移至水热釜内胆中，然后将反应釜组装好后放置于烘箱中，在100～150℃下水热碳化反应6～12h，将水热碳化后的产物在60～80℃下进行干燥，研磨后得到活化前驱体；

步骤三、将步骤二得到的活化前驱体通过管式炉进行活化，以N₂为保护气体，在600～800℃的温度下活化1h；将活化后的多孔碳材料进行酸洗、水洗，除去产物中的残余碱与灰分，干燥后得到褐煤基类石墨烯。

3.根据权利要求1或2所述的褐煤基类石墨烯的制备方法，其特征在于，所述强碱弱酸盐包括碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠和碳酸氢钠中一种或几种的混合物。

4.根据权利要求2所述的褐煤基类石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，褐煤质量、强碱弱酸盐质量与去离子水的体积比为1g:0.5～3g:10～20mL。

5.根据权利要求2所述的褐煤基类石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的酸洗先用浓度为1mol L^-1HNO₃洗涤，再用浓度为1mol L^-1HF洗涤。

6.根据权利要求1-5任一所述的褐煤基类石墨烯的应用，其特征在于：褐煤基类石墨烯用于制备褐煤基类石墨烯储能电极。

7.根据权利要求6所述的褐煤基类石墨烯的应用，其特征在于：褐煤基类石墨烯储能电极的制备方法如下：将褐煤基类石墨烯、聚四氟乙烯、乙炔黑与去离子水在室温下充分混合成膏状物，涂覆于泡沫镍表面，干燥后得到褐煤基类石墨烯储能电极。

8.根据权利要求7所述的褐煤基类石墨烯的应用，其特征在于：在60～80℃下干燥6～12h得到褐煤基类石墨烯储能电极。

9.根据权利要求7所述的褐煤基类石墨烯的应用，其特征在于：按照质量份数，褐煤基类石墨烯的质量为100份，聚四氟乙烯溶液的质量为100～150份，乙炔黑的质量为10～20份，去离子水的质量为150～200份。

10.根据权利要求9所述的褐煤基类石墨烯的应用，其特征在于：所述聚四氟乙烯溶液的浓度为10wt％。