[发明专利]一种含MnO2纳米线的石墨烯复合材料的制备方法

摘要

本发明用简单的超声分散法将氧化石墨烯片和MnO2纳米线均匀地混合，MnO2纳米线能够附着在石墨烯片上面，然后再通过微孔抽滤的方泣制备自支撑MnO2纳米线/氧化石墨烯复合膜，并成功的还原为多孔结构的自立撑MnO2纳米线/石墨烯复合膜。本发明的自支撑MnO2纳米线/石墨烯复合膜具有比纯的MnO2粉末更高的可逆比容量和更好的稳定性能。复合膜材料综合了两者的优点，改善了纯MnO2纳米线循环稳定性差和体积膨胀效应严重的缺陷。

主权项

一种含MnO2纳米线的石墨烯复合材料的制备方法，包括：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉50‑80wt％的硝酸钠，和占石墨烯2‑4倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30‑120min；(2)加热至30‑40℃恒温4‑5h，加入去离子水和双氧水，搅拌1‑3h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，得到氧化石墨烯粉末；(3)将高锰酸钾溶解于去离子水中，加入浓度为30‑40wt％的盐酸，密封条件下升温至110‑140℃反应10‑24h，冷却至室温，洗涤后得到MnO2纳米线粉末；(4)将所述氧化石墨烯超声分散在水中，完全溶解后，按照氧化石墨烯:MnO2纳米线粉末质量比为1:(0.5‑2)的比例加入所述MnO2纳米线粉末，超声分散至氧化石墨烯均匀混合；(5)真空抽滤成膜，75‑90℃下干燥，得到自支撑MnO2纳米线/氧化石墨烯复合膜；(6)将所述复合膜放入水合肼溶液中还原，真空干燥，得到自支撑MnO2纳米线/石墨烯复合膜。