[发明专利]一种复合控温材料、制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种复合控温材料、制备方法及其应用，该复合控温材料由石墨烯与Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4复合而成的石墨烯/Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4复合材料，或由石墨烯与Mn1‑xZnxFe2O4复合而成的石墨烯/Mn1‑xZnxFe2O4复合材料，通过控制石墨烯的加入量以实现精确控温，其中，x<1。本发明不仅具有优良的抗热冲击和散热的性能，而且通过控制石墨烯的添加量来实现精确控温及均匀升温的目的。同时本发明还具有良好的导电性。本发明的制备方法有溶胶凝胶法和共沉淀法，都具有对设备要求低、操作简单、反应温度低、制备材料晶粒尺寸小等优点，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种复合控温材料的制备方法，其特征是，将含有Li+、Fe3+、Zn2+的金属盐配成溶液，加入C6H8O7.H2O溶液，调节pH，经老化后得到溶胶体系，然后向溶胶体系中加入适量的石墨烯，形成前驱体，经烧结后得到石墨烯/Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4复合材料，其中，x<1；其步骤为：(1)将LiNO3、Fe(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O根据化学式Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4中各元素的化学计量比配成金属硝酸盐溶液；(2)将C6H8O7.H2O溶液与金属硝酸盐溶液搅拌混合，加入氨水调节pH值，老化后得到溶胶体系；(3)向溶胶体系中加入石墨烯，超声搅拌后形成湿凝胶，干燥后得到前驱体；(4)将前驱体烧结冷却后得到石墨烯/Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4复合材料；所述步骤(2)的具体步骤为，将C6H8O7.H2O溶液与上述金属硝酸盐溶液在磁力搅拌作用下混合，并向混合液中滴入一定量的氨水，不断调节pH值为7～8，将混合溶液电磁搅拌1～2h后，置于室温下老化24‑36小时，得到溶胶体系；所述步骤(3)的具体步骤为，称取适量的石墨烯加入到溶胶体系中，超声1～2h之后，70～80℃电磁搅拌2～3h后形成湿凝胶，80‑90℃真空干燥形成干凝胶，然后在150～210℃下保温2～3h得到前驱体；所述步骤(4)的具体步骤为，前驱体在管式炉中450℃～650℃烧结1～2h，随炉冷却，样品取出，研磨过200目筛即得到石墨烯/Li0.5‑0.5xZnxFe2.5‑0.5xO4复合材料。