[发明专利]一种有序介孔氧化硅-氧化钴基@石墨烯复合材料的合成方法及其应用

摘要

本发明提供了一种有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料的合成方法，该方法以氧化石墨烯、含硅有机物及酞菁钴为主要原料，经搅拌、不锈钢反应釜中加热、保温，再将反应所得产物经抽滤、洗涤、干燥、高温煅烧后，将所得产物与酞菁钴球磨混合升温保温后得到有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料。本发明还公开了上述有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料用作锂离子电容器的负极材料。本发明合成方法简单易行，所制得的有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料导电性能好，能解决氧化硅‑氧化钴基材料和石墨烯因体积膨胀系数不同易发生分离的现象；将其作为锂离子混合电容器的负极材料能显著提高电容器的循环稳定性和充放电性能。

主权项

1.一种有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a).将氧化石墨烯与去离子水混合，超声后得到氧化石墨烯分散液；步骤b).将表面活性剂和盐酸溶液的混合物加入到步骤a）所得的氧化石墨烯分散液中，搅拌，然后加入含硅有机物，继续搅拌，得到混合物；步骤c).将步骤b）所得混合物置于不锈钢反应釜中加热并保温，然后自然冷却至室温，抽滤所得反应混合液，将得到的沉淀用乙醇洗涤后，加入乙醇与浓盐酸的混合液，搅拌，再将所得混合液抽滤，得到的沉淀用乙醇洗涤，再将得到的物质真空干燥；步骤d).将步骤c）所得的最终产物在空气中煅烧后，再在H₂/Ar气氛中保温，自然冷却到室温后，得到氧化硅@石墨烯材料；步骤e).将步骤d）所得氧化硅@石墨烯材料与酞菁钴球磨混合，在N₂或Ar气氛下升温到550℃，保温1~3h，再升温至700℃，保温4~8h，最后得到有序介孔氧化硅‑氧化钴基@石墨烯复合材料。