一种三维石墨烯-氧化镍复合材料基底的制备方法

摘要

本发明公开了一种三维石墨烯-氧化镍复合材料基底的制备方法。采用非离子表面活性剂为结构导向剂，水溶性低分子量甲阶酚醛树脂为碳源，泡沫镍为模板，利用水热反应与高温热处理相结合的方法制得三维石墨烯-氧化镍复合材料。水热反应的温度为120℃～140℃，反应时间为18h～24h；高温热处理的过程为，在氮气或惰性气体保护下，以1～2℃/min速率升温至300℃～400℃，保温2～3h，再以1～2℃/min速率升温至700℃～900℃，保温1～2h。本发明易于操作，并且得到的三维支架式石墨烯-氧化镍复合材料可以有效地提高氧化镍材料的表观导电率以及提供一种用于材料的三维生长的基底，在超级电容器电极材料领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种三维石墨烯‑氧化镍复合材料基底的制备方法，该方法主要包括以下步骤：步骤1：将苯酚在40℃～43℃下加热使其融化后加入甲醛溶液，搅拌5～10min后向反应体系中加入氢氧化钠，升温至50℃～80℃，保温0.5h～2h，即得到水溶性甲阶酚醛树脂，其中氢氧化钠的质量为苯酚质量的1％～10％，苯酚与甲醛的物质的量比为1～2:0.5～4；步骤2：将非离子表面活性剂水溶液与水溶性甲阶酚醛树脂溶液按体积比0.5～1:1混合后搅拌2～4h后，加入1～5倍体积水稀释此混合液，然后在67℃～75℃下搅拌10～15h；步骤3：将清洗后的泡沫镍放入装有步骤2得到的反应液体的聚四氟乙烯反应釜中浸泡1～3h，反应液的体积的比例与反应釜的容积的比例是0.1～0.3:1，然后加入去离子水稀释溶液后继续浸泡2～6h后，水热反应的温度为120℃～140℃，反应时间为18h～24h；步骤4：将含有步骤3反应得到的产物的泡沫镍取出后放在烘箱中，经20℃～60℃干燥2～3天后，再在管式反应炉中经高温处理的方法得到三维石墨烯‑氧化镍复合材料基底；高温处理的方法为，在氮气或惰性气体保护下，以1℃/min～5℃/min速率升温至300℃～400℃，保温2～3h，再以1℃/min～5℃/min速率升温至700℃～900℃，保温1～2h；步骤2中所使用的非离子表面活性剂为聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物，配制成水溶液的质量浓度为5％～15％。