[发明专利]一种三维结构的石墨烯基氮掺杂碳层复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种三维结构的石墨烯基氮掺杂碳层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将氧化石墨烯原料除水，溶入N-甲基吡咯烷酮溶剂中；然后将均苯二甲酸酐和2,6-二氨基蒽醌加入到氧化石墨烯溶液中，均苯二甲酸酐和2,6-二氨基蒽醌在石墨烯的N-甲基吡咯烷酮溶液中进行反应，通过溶剂热的方法在石墨烯骨架上原位聚合聚酰亚胺层；再在氮气氛围中高温碳化得到三维结构的石墨烯基氮掺杂碳层复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯是在多次高速离心状态下除去含有的水分，并使氧化石墨烯溶解在N-甲基吡咯烷酮溶剂中。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂热完成的温度为150-200℃，保持时间为12-24小时。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂热的温度为180℃，保持时间为24小时。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氮气氛围中高温碳化的处理温度为400-800℃，处理时间为5-10小时。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述均苯二甲酸酐和2,6-二氨基蒽醌的质量比为1:1.08。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述均苯二甲酸酐与氧化石墨烯的质量比为4:1。

8.一种如权利要求1至7中任一项所制备的三维结构的石墨烯基氮掺杂碳层复合材料作为钠离子电池负极的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：其特征在于：以所制备的复合材料作为钠离子电池负极材料组装成锂离子纽扣式半电池，通过将复合材料、炭黑Super-P、聚二氟乙烯PVDF以重量比为7:2:1的比例进行混合后，利用涂布法均匀涂在纯铜箔上来制备阳极，使用纯锂片作为对电极。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：将1M NaPF6溶解在碳酸亚乙酯EC或碳酸二甲酯DMC的混合溶液中配置为电解液，利用纽扣式半电池进行电化学测试。