[发明专利]一种膨胀石墨基碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将膨胀石墨与高碳收率碳源进行混合，并升温使所述膨胀石墨浸渍于所述高碳收率碳源中，得到碳源/膨胀石墨复合前驱体；

将所述碳源/膨胀石墨复合前驱体进行第一碳化获得一次碳化复合材料；

将所述一次碳化复合材料与低碳收率碳源混合，进行第二次碳化，得到膨胀石墨基碳复合材料。

2.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨与高碳收率碳源重量比的范围值为(1:1)至(1:200)；和或，所述一次碳化复合材料与所述低碳收率碳源的重量比为(100:1)至(1:100)。

3.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述高碳收率碳源包括沥青、乙烯焦油、聚丙烯腈、树脂中的至少一种。

4.根据权利要求3所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所由沥青、乙烯焦油、聚丙烯腈、树脂中的至少一种组成的高碳收率碳源的浸渍温度为50℃-300℃。

5.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨的粒径为1μm-500μm，比表面积为1m² g^-1-200m² g^-1，膨胀倍数为50-400倍。

6.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述二次碳化步骤中的低碳收率碳源包括淀粉、淀粉衍生物、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚马来酸酐、聚季胺盐、水解聚丙烯酰胺、天然植物胶、聚氧化乙烯、离子型水溶性环氧树脂、离子型顺酐化聚丁二烯树脂、阳离子型水溶性聚氯树脂、水性聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸钠、聚多巴胺、聚乙二醇、水性聚氨酯、聚丙烯酸、瓜尔胶、壳聚糖、明胶、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、黄原胶、海藻酸钙、吉兰糖胶、环糊精、刺梧桐胶、阿拉伯树胶及其衍生物中的一种或者多种。

7.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一次碳化和第二次碳化的温度为400℃-3000℃；和/或，所述第一次碳化和第二次碳化的气氛为惰性气氛。

8.根据权利要求1所述膨胀石墨基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源/膨胀石墨复合前驱体的比表面积为0.1m² g^-1-200m² g^-1，所述膨胀石墨基碳复合材料的比表面积为10m² g^-1-2000m² g^-1。

9.一种根据权利要求1至8任意一项制备方法得到的膨胀石墨基碳复合材料。

10.一种根据权利要求9所述膨胀石墨基碳复合材料在半导体材料、催化、吸波、电化学储能等技术领域中的应用。