一种石墨烯包覆介孔碳基金属氧化物及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种石墨烯包覆介孔碳基金属氧化物及其制备方法和用途。所述石墨烯包覆介孔碳基金属氧化物的制备方法包括以下步骤：1)制备介孔二氧化硅；2)向二氧化硅模板孔道内填充碳基金属氧化物；3)二氧化硅模板表面氨基化；4)制备氧化石墨烯；5)通过自组装制备氧化石墨烯包覆孔道内含有碳基金属氧化物的二氧化硅；6)氧化石墨烯还原成石墨烯；7)除去二氧化硅模板；8)离心、洗涤、干燥。本发明所提供的石墨烯包覆介孔碳基金属氧化物具有优良的电化学性质，可用作锂电池和超级电容器的电极材料。

主权项

一种石墨烯包覆介孔碳或介孔碳基金属氧化物，其制备方法包括：1)制备介孔二氧化硅模板；2)向二氧化硅模板孔道内填充碳或碳基金属氧化物；3)二氧化硅模板表面氨基化；4)制备氧化石墨烯；5)通过自组装制备氧化石墨烯包覆氨基化的孔道内含有碳或碳基金属氧化物的二氧化硅；6)将氧化石墨烯还原成石墨烯；7)除去二氧化硅模板；8)离心、洗涤、干燥，得到石墨烯包覆介孔碳或介孔碳金属氧化物样品，其特征在于：石墨烯尺寸在1μm×1μm～5μm×5μm范围内，被包覆的介孔碳基金属氧化物的比表面积为100～500m²/g，孔径为2～8nm，孔容为0.1～0.8cm³/g；步骤2)包括以下步骤：a)将1g二氧化硅模板加入到含有1g蔗糖、1～5g金属无机盐、0.1g浓硫酸的10mL水溶液中，混合均匀后在100℃干燥6小时，再在160℃干燥6小时；b)将步骤a)得到的产物研磨后加入到含有0.5g蔗糖、0.5～2.5g金属无机盐、0.05g浓硫酸的10mL水溶液中，混匀后在100℃干燥6小时，再在160℃干燥6小时；c)将步骤b)得到的产物在惰性气体保护下，700～900℃加热2～5小时，得到孔道内填充碳基金属氧化物的二氧化硅；d)如果反应物中不含金属无机盐，得到的是孔道内填充碳的二氧化硅。