[发明专利]硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明属于过渡金属硫化物-碳材料技术领域，具体为一种硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用。本发明制备过程包括：将氧化石墨烯和碳纳米管混合并通过超声制备得到氧化石墨烯/碳纳米管杂化材料，再通过一步水热法在氧化石墨烯/碳纳米管杂化材料上原位生长硫化钴镍纳米片。本发明所制备的氧化石墨烯/碳纳米管杂化材料具有三维多孔的空间结构、导电性能优异、比表面积大、化学性质稳定等优点；最终的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料形貌可控，硫化钴镍纳米片均匀地生长在石墨烯/碳纳米管杂化材料上，充分利用了石墨烯/碳纳米管杂化材料独特的基底结构和高的比表面积。该材料可用作理想的高性能电催化材料，以及锂离子电池、超级电容器等新能源器件的电极材料。

主权项

一种硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散，得到稳定分散的氧化石墨烯分散液；（2）将碳纳米管加入到氧化石墨烯分散液中，继续超声，并通过离心取上层黑色液体，得到均一稳定的石墨烯/碳纳米管分散液；（3）将钴盐、镍盐、硫脲和乙二胺溶于去离子水中，得到均一的盐溶液；（4）将盐溶液加入到石墨烯/碳纳米管分散液中，超声分散，得到均匀的盐溶液和石墨烯/碳纳米管分散液的混合溶液；（5）将得到的盐溶液和石墨烯/碳纳米管分散液的混合溶液转移至水热釜中，进行水热反应，得到硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料；（6）将得到的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料在惰性气体保护下进行热处理，以完善硫化钴镍的晶体结构和进一步还原石墨烯。