[发明专利]一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

(a)将石墨烯分散在有机溶剂中，得到含石墨烯的分散液；

(b)在步骤(a)中得到的分散液中依次加入均苯四甲酸二酐和三聚氰胺，得到反应液；

(c)步骤(b)得到的反应液进行溶剂热原位聚合反应，反应后得到石墨烯基聚酰亚胺复合材料前驱体，将所述石墨烯基聚酰亚胺复合材料前驱体依次进行水洗、干燥和煅烧，得到石墨烯基有机复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(a)中，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(a)中，将石墨烯分散在有机溶剂时，采用超声进行第一次分散。

4.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(b)中，将均苯四甲酸二酐加入到分散液中时，采用超声进行第二次分散；将三聚氰胺加入到分散液中时，采用超声进行第三次分散，第三次分散过程中同时进行搅拌。

5.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(c)中，所述溶剂热原位聚合反应的温度为150～200℃，反应结束后，将含有石墨烯基聚酰亚胺复合材料前驱体的反应液继续保温12～24h。

6.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(c)中，干燥过程具体为：将水洗后的石墨烯基聚酰亚胺复合材料前驱体置于真空冷冻条件下进行干燥，干燥温度为-75～-70℃，干燥时间为50～60h。

7.根据权利要求1所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料，其特征在于，步骤(c)中，煅烧过程具体为：将干燥后的石墨烯基聚酰亚胺复合材料前驱体置于惰性气氛中进行高温碳化处理，碳化温度为600～800℃，碳化时间为8～10h。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的对温度响应的石墨烯基有机复合材料。

9.一种如权利要求8所述的对温度响应的石墨烯基有机复合材料在纽扣式半电池中的应用，其特征在于，取所述石墨烯基有机复合材料、炭黑和聚二氟乙烯进行混合，混合后得到混合液，将所述混合液涂抹在电极片上制得电极材料，将该电极材料作为负极，采用纯钠片作为对电极，形成钠离子纽扣式半电池。

10.根据权利要求9所述的一种对温度响应的石墨烯基有机复合材料在纽扣式半电池中的应用，其特征在于，所述石墨烯基有机复合材料、炭黑和聚二氟乙烯的重量比为(6～8):(1.5～2.5):1。