[发明专利]一种基于石墨烯与高分子纤维的多功能复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯与高分子纤维的多功能复合材料及其制备方法和应用。本发明以无纺布为骨架制得的表面富极性具有核壳结构的三维纤维导电网络产品，不仅可同时抑制硫正极中的穿梭效应以及缓解锂负极的枝晶生长问题进而提升锂硫电池整体性能，而且由于其高导电性和比表面积的特征，也可被应用于诸如电催化、微生物燃料电池、聚合物电极膜电解和金属空气电池领域发挥其优势。以无纺布纤维丝增强石墨烯片得到复合薄膜产品，具有柔性，且导热导电和电磁屏蔽性能显著，可以保证相关电子设备安全长效使用。

主权项

1.一种基于石墨烯与高分子纤维的多功能复合材料，其特征在于：该复合材料是由石墨烯、高分子无纺布纤维织物和杂原子前驱体组成的三维纤维导电网络产品，所述三维纤维导电网络产品是以高分子无纺布纤维织物为骨架的表面富极性的核壳结构，核壳结构的纤维构成三维网络，其中三维连通的纤维核源自纤维织物的高温碳化，杂原子官能化的多孔碳石墨烯复合纤维壳源自石墨烯和前驱体有机物的高温处理；所得三维纤维导电网络产品的厚度为200‑800 μm，面密度为5‑9 mg cm^‑2，导电率为200‑300 S cm^‑1，比表面积为480‑500 m² g^‑1。