[发明专利]一种多级孔道石墨烯/碳复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及以石墨烯气凝胶为三维骨架，通过水热路线原位有机-有机自组装制备具有多级孔道石墨烯/碳复合材料的方法，属纳米功能碳材料制备工艺技术领域。本发明方法的主要过程是：以表面活性剂为结构导向剂，高分子预聚体为碳前驱体，在水溶液体系合成单胶束溶液，将冷冻干燥后的石墨烯气凝胶浸渍在其中，水热反应后烘干。随后将该材料经回流萃取或在惰性气体保护下置于管式炉中进行焙烧除去表面活性剂。冷却至室温后，最终得到具有含有微孔、有序介孔和大孔的多级孔道石墨烯基碳材料。本发明的优点在于保持石墨烯气凝胶大孔结构的同时在石墨烯气凝胶的表面生成有序介孔结构。本发明可以用于双电层电容器和锂电池负极材料。

主权项

一种以石墨烯气凝胶为三维骨架、通过水热工艺原位有机‑有机自组装制备具有多级孔道石墨烯/碳复合材料的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a. 首先合成高分子预聚体；b. 将溶解后的表面活性剂与所述的高分子预聚体混合，合成球形单胶束作为亚单元；c. 将氧化石墨烯水热冷冻干燥成石墨烯气凝胶，并与所述亚单元溶液在100 ℃下水热20小时；控制所述亚单元与石墨烯气凝胶的质量比为（3~8）: 1；d. 然后将所得固体产物经烘干后通过回流萃取或在惰性气氛下高温焙烧除去表面活性剂，最终得到多级孔道且介孔有序的石墨烯/碳复合材料；所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，主要是三嵌段共聚物F127 (EO106PO70EO106)；所述的高分子预聚体，即高分子低聚物前驱体，主要是酚醛树脂预聚体。