[发明专利]一种自支撑钠/钾离子电池材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种自支撑钠/钾离子电池材料，其特征在于，将硫掺杂于石墨烯气凝胶中得到，其中硫的含量为2～10wt％；结构为片状石墨烯自组装形成的三维结构，由片状石墨烯组成的大孔直径为2～50μm，石墨烯层中的孔径直径为5～20nm。

2.一种自支撑钠/钾离子电池材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向氧化石墨烯水溶液中加入适量的氨水，搅拌均匀后对其进行冷冻干燥，最后得到氧化石墨烯气凝胶；

(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯气凝胶和硫粉混合并在惰性气体气氛下进行热处理，然后冷却得到多孔硫掺杂石墨烯气凝胶，即所述自支撑钠/钾离子电池材料；其中氧化石墨烯气凝胶与硫粉的质量比为1：1～5，热处理温度为400～1000℃，热处理时间为0.5～4小时。

3.根据权利要求2所述的自支撑钠/钾离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化石墨烯水溶液的浓度为2～10mg/mL。

4.根据权利要求2所述的自支撑钠/钾离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氨水与氧化石墨烯水溶液的体积比为0.5～2％。

5.根据权利要求2所述的自支撑钠/钾离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌时间为1～24小时。

6.根据权利要求2所述的自支撑钠/钾离子电池材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冷冻干燥条件为-40～-80℃下冷冻干燥2～4天。

7.权利要求1所述的自支撑钠/钾离子电池材料作为自支撑钾离子电池负极或自支撑钠离子电池负极的应用。

8.根据权利要求7所述的自支撑钠/钾离子电池材料作为自支撑钾离子电池负极或自支撑钠离子电池负极的应用，其特征在于，所述应用的具体方法为：将所述多孔硫掺杂石墨烯气凝胶压平后裁剪成适宜形状及大小即可作为自支撑钾离子电池负极或是自支撑钠离子电池负极。