[发明专利]复合材料负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极

权利要求书

1.一种制备复合材料负离子释放头的方法，其特征在于，所述方法包括：

对石墨烯进行细化处理；

对富勒烯进行表面改性；

采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液；和

将导电金属丝放入所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，在所述导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层，得到所述复合材料负离子释放头。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对石墨烯进行细化处理包括：将石墨烯球磨至粒径＜1μm；

任选地，所述球磨的方式为等离子体辅助球磨；

进一步任选地，所述等离子体辅助球磨的条件包括：压力为0.01～1MPa，球磨环境为惰性气氛。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对富勒烯进行表面改性包括：

将富勒烯溶解在有机溶剂中，得到第一混合溶液；

将表面活性剂溶解在分散剂中，得到第二混合溶液；

将所述第一混合溶液与所述第二混合溶液混合，使得对富勒烯进行表面改性；和

对体系进行除杂处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述表面活性剂为N-乙烯基酰胺类表面活性剂，任选地，为聚乙烯吡咯烷酮；和/或

所述分散剂选自芳烃、卤代芳烃、醇类溶剂和卤代烷烃中的任意一种或多种；和/或

所述富勒烯与所述表面活性剂的质量比为1:80～200，任选地为1:100～150；和/或

所述将富勒烯溶解在有机溶剂中包括：在容器中将富勒烯与有机溶剂混合，超声分散，直至所述容器的内壁上无富勒烯附着并且所述容器中的溶液不分层。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对体系进行除杂处理包括：对体系进行旋转蒸发，直至体系中的溶液完全蒸干；

任选地，所述旋转蒸发的温度为50～100℃，还任选地为60～80℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液包括：

将细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯溶解在水中，进行除杂处理，得到石墨烯和富勒烯的复合材料的初级水溶液；

将所述初级水溶液进行浓缩处理，得到浓缩液；和

将所述浓缩液进行活化处理，得到所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述将细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯溶解在水中，进行除杂处理包括：将所述细化处理后的石墨烯和所述表面改性后的富勒烯与水混合，超声分散；将超声分散后的溶液进行离心，直至下层沉淀的pH为6.5～7.5，将下层沉淀溶解在水中，得到所述石墨烯和富勒烯的复合材料的初级水溶液；和/或

所述细化处理后的石墨烯和所述表面改性后的富勒烯的质量比为0.1～1:1，任选地为0.1～0.5:1。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述浓缩处理包括：将所述初级水溶液在20～30℃下干燥3～5小时；和/或

所述活化处理包括：将所述浓缩液在惰性气氛中、90～120℃下烧结0.5～1.5小时，且控制在所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，石墨烯和富勒烯复合材料的体积分数为5％～30％。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，在所述导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层时采用的方法为垂直沉积法；

所述垂直沉积法的条件包括：温度为50～120℃，任选地，温度为60～100℃；时间为15～31小时；和/或

所述石墨烯和富勒烯的复合材料层的厚度为2～10nm。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备得到的复合材料负离子释放头。

11.一种负离子发生电极，其特征在于，所述负离子发生电极包括金属杆、导电固定装置和负离子释放头，所述负离子释放头通过所述导电固定装置固定在所述金属杆上，且所述负离子释放头与所述金属杆电连接，所述负离子释放头为权利要求10所述的复合材料负离子释放头。