[发明专利]一种石墨烯复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯复合材料及其制备方法，复合新材料的制备包括氧化石墨烯的合成和MnO₂‑Cr₂O₃‑石墨烯复合材料的制备这两个步骤。本发明提供的复合新材料具有优异的倍率性能和优异的循环性能，即使在大电流下循环材料亦能保持良好的结构稳定性。本发明复合新材料的这些优点可能与制备方法中硅酸钠和十二醇硫酸钠的重量份之比有关，二者的重量份之比为2‑5：1时，所制备的复合新材料性能最优。

主权项

1.一种石墨烯复合材料及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)氧化石墨烯的合成：取1g膨胀石墨与80mL浓硫酸搅拌混合，加入1g硝酸钠，并缓慢加入5g硅酸钠和十二醇硫酸钠的混合物，搅拌过夜；去除溶液上层漂浮的未反应的膨胀石墨，将混合溶液倒250mL超纯水中搅拌，待烧杯冷却后，加入15mL质量分数为的30％双氧水，得到亮黄色的氧化石墨烯溶液；离心并用超纯水洗涤3‑5次，得到棕黄色的氧化石墨烯溶胶；其中，所述硅酸钠和十二醇硫酸钠的重量份之比为3‑5:1。(2)MnO2‑Cr2O3‑石墨烯复合材料的制备：取1g聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物P123溶于150mL水中，剧烈搅拌至产生大量泡沫后，加入2g步骤(1)制备的氧化石墨烯溶胶，搅拌1h后将得到的黄色氧化石墨烯溶液转入85℃水浴中随后，向氧化石墨烯溶液中加入5mL质量分数为45％的硝酸锰溶液和5g硅酸钠，反应15min后，加入1g吡咯，以上混合物85℃水浴中反应后经抽滤、洗涤、烘干得到前驱体；将前驱体转入氮气气氛管式炉中，800℃锻烧3h，即得到最终产物。