[发明专利]石墨烯/碳球复合材料及其制备和应用

摘要

本发明提供了一种石墨烯/碳球复合材料的其制备方法，属于复合材料技术领域。该方法通过超声剥落的方式获得了氧化石墨烯前驱体溶液；将葡萄糖在一定的温度下水热处理得到碳球；然后使氧化石墨烯和碳球在一定的条件下自组装并还原，得到石墨烯/碳球复合材料，该复合材料用作超级电容器电极材料，由于其中碳球有效的阻碍了石墨烯的团聚，使得石墨烯的双电层电容得以很好的展现，表现出了卓越的电化学性能。

主权项

石墨烯/碳球复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤（1）氧化石墨烯前驱体分散液的制备：将氧化石墨超声分散于蒸馏水中，形成浓度0.2~0.4mg/ml的氧化石墨烯前驱体分散液； （2）碳球的制备：将葡萄糖溶解于蒸馏水中，形成浓度为0.4~0.6mol/L的葡萄糖溶液，再将葡萄糖溶液移至高压反应釜中，于160~180℃下水热处理4~7h；抽滤，用乙醇、蒸馏水反复洗涤，干燥，得到碳球；（3）碳球分散液的制备：将上述碳球研磨成粉末后超声分散于蒸馏水中，形成浓度为0.1~0.2mg/ml的碳球分散液；（4）石墨烯/碳球复合材料的制备：在上述氧化石墨烯前驱体分散液中先加入水合肼，强烈搅拌下再加入碳球分散液，混合均匀后调pH=9~10；加入混合体系体积7~10%的甲苯，于80~90℃回流5~7h；除去甲苯后将所得产物过滤，用蒸馏水和乙醇反复洗涤，干燥，得到石墨烯/碳球复合材料；所述氧化石墨烯前驱体分散液中水合肼的加入量为：氧化石墨质量与水合肼的体积比为100mg:1.5ml~100mg:3ml，所述氧化石墨烯前驱体分散液与碳球分散液的体积比为3:1~4:1。