[发明专利]一种超高边缘氮掺杂炭纳米片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将含有酸类基团的反应性高分子接枝于氧化石墨烯表面，制备得到氧化石墨烯-聚合物分子刷；

2)将含有氨基的富氮小分子加入步骤1)中制得的氧化石墨烯-聚合物分子的水溶液中，经搅拌、水热反应和冷冻干燥，得到自组装复合物；

3)将步骤2)中制得的自组装复合物在惰性气体中炭化得到超高边缘氮掺杂炭纳米片。

2.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述反应性高分子为聚丙烯酸、聚对苯乙烯磺酸、聚对苯乙烯硼酸中的一种或几种；步骤2)中，所述富氮小分子为三聚氰胺、尿素、硫脲、单氰胺、双氰胺中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述反应性高分子在氧化石墨烯-聚合物分子刷中的比例占30wt％以上。

4.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应性高分子与所述富氮小分子按反应性高分子中酸类基团与富氮小分子中氨基的摩尔比为1:1～10进行自组装复合。

5.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤2)中的水热反应温度为100～120℃，反应时间为12～36h。

6.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤3)中的炭化反应的温度为550～900℃，炭化时间为1～4h。

7.根据权利要求1所述超高边缘氮掺杂炭纳米片的制备方法，其特征在于，步骤3)中的惰性气体为氮气，氩气或氦气的一种或几种，且气体流速为100～300mL min-1，升温速率为2～5℃min^-1。

8.一种权利要求1-7任一项所述制备方法制得的超高边缘氮掺杂炭纳米片。

9.一种权利要求8所述超高边缘氮掺杂炭纳米片在钾离子电池的应用。