CN104538639B - 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104538639B
CN104538639B CN201410839194.4A CN201410839194A CN104538639B CN 104538639 B CN104538639 B CN 104538639B CN 201410839194 A CN201410839194 A CN 201410839194A CN 104538639 B CN104538639 B CN 104538639B
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene coated
aluminium oxide
preparation
micro
loop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410839194.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104538639A (zh
Inventor
刘剑洪
张黔玲
何传新
廖楚宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liu Jianhong
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201410839194.4A priority Critical patent/CN104538639B/zh
Publication of CN104538639A publication Critical patent/CN104538639A/zh
Priority to US14/981,989 priority patent/US10163538B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN104538639B publication Critical patent/CN104538639B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

本发明涉及一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法，属于无机‑无机复合材料制备技术领域。本发明利用LPAN作为碳源，常温下对氧化铝进行包覆制备出前驱体，在高温惰性气氛下制备出石墨烯包覆氧化铝粉体，该粉体不仅具有粒径小、分布均匀等特点，而且易于成膜，附着性能优良。该粉体能够良好的与锂离子电池电解液相浸润，不但能大幅度降低锂离子电池的内阻，并且电池的容量和循环性能稳定，从而提高电池的整体性能。此外，使用本方法制备出来的石墨烯包覆Al2O3材料可以应用于导电橡胶填料、导电散热材料等相关领域。

Description

一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法
技术领域
本发明涉及新型无机-无机纳米复合材料领域，尤其涉及一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子组成的六元环蜂窝状结构的二维平面新颖材料，它具有极高的电子载流率、高导电性、高导热性以及高强度等特性，自其发现之日起，便引发了一场对石墨烯及其复合物结构和性能研究的热潮。
氧化铝是常见的一种兼具有绝缘和导热两种性能的材料，它常用于作为填料添加剂，如不仅可以应用于绝缘橡胶以提高橡胶的机械强度，还可以应用于陶瓷、绝缘导热填料、强化玻璃填料、催化剂载体等诸多用途；但改性氧化铝或无机-无机复合材料的氧化铝的合成及其潜在的应用领域尚未有报道。
发明内容
本发明提出一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法，使得经石墨烯包覆改性后的Al2O3材料具有导热而且导电的双重性能。此外，本发明的方法所制备的石墨烯包覆氧化铝产品粒径分布均匀、导电性能优异，制备效率高。
本发明的技术方案如下：
一种石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，包括以下步骤：
a、将LPAN溶液在100~200℃下搅拌100~200h，形成微环化的LPAN溶液；
b、将所述微环化的LPAN溶液在200~300℃下热处理1~10小时，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物；
c、将所述热氧化的聚丙烯腈低聚物和铝化合物按照质量比为0.1~0.9：1进行混合，再加入溶剂混合均匀，得到LPAN包覆铝化合物；
d、将LPAN包覆铝化合物于烘箱内200~250℃干燥1~10小时，直至溶剂蒸发完全，得到低温碳化前驱体包覆铝化合物；
e、将所述低温碳化前驱体包覆铝化合物在惰性气氛保护下，惰性气体流量为10~500mL/min，温度为700~2000℃的条件下煅烧1~10小时，得到石墨烯包覆氧化铝。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述步骤a还包括以下步骤：在微环化的LPAN溶液中加入掺杂物并混合均匀，对微环化的LPAN溶液进行掺杂改性。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述掺杂物与微环化的LPAN溶液的质量比为0.01~0.5:1。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述掺杂物为金属掺杂物或非金属掺杂物；所述金属掺杂物为锡、铜、银、铝、铬、铁、钛、锰、镍、钴金属的金属本身、金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物、金属氟化物、金属溴化物、金属硫化物或者金属有机化合物中的一种或者多种；所述非金属掺杂物为硅、磷、硼、氮、碳、硫、硫单质及其化合物中的一种或者多种。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述LPAN溶液的溶质是液态丙烯腈低聚物，其相对分子量为106~100000，并且不含溶剂。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述液态丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是丙烯腈与烯类单体的共聚物。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、亚甲基丁二酸中的一种。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述步骤c中，混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨。
所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其中，所述步骤c中铝化合物包括氧化铝或铝盐化合物。
一种石墨烯包覆氧化铝，其中，采用所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法制备而成。
有益效果：本发明利用LPAN作为碳源，常温下对氧化铝进行包覆制备出前驱体，在高温惰性气氛下制备出石墨烯包覆氧化铝粉体，该粉体不仅具有粒径小、分布均匀等特点，而且易于成膜，附着性能优良。本发明方法制备的石墨烯包覆氧化铝具有设备工艺简单、成本低廉、纯度高、产量大、粒径分布均匀，形貌好等优点。由于液态丙烯腈低聚物存在大量的官能基团，且为液态前驱体，通过对其改性掺杂包覆，可与掺杂物混合均匀，结合紧密。如：该粉体能够良好的与锂离子电池电解液相浸润，不但能大幅度降低锂离子电池的内阻，并且使得电池的容量和循环性能稳定，从而提高电池的整体性能。此外，由于石墨烯具有良好的导热、导电性能，那么经石墨烯包覆后的氧化铝复合物则比单纯的氧化铝粉体具有更好的导热性能，同时增加了其导电性，使得石墨烯包覆氧化铝粉体拥有更多的用途。
附图说明
图1为实施例1在煅烧温度为800℃条件下所制备产物的SEM图。
图2为实施例2在煅烧温度为900℃条件下所制备产物的SEM图。
图3为实施例2所制备产物的XRD图，产物为石墨烯包覆氧化铝。
图4为实施例2所制备产物的拉曼图，产物为石墨烯包覆氧化铝。
具体实施方式
本发明提供一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过溶剂热处理法获得石墨烯包覆氧化铝，该粉体不仅具有粒径小、分布均匀等特点，而且易于成膜，附着性能优良。此外，该粉体能够良好的与锂离子电池电解液相浸润，不但能大幅度降低锂离子电池的内阻，并且使得电池的容量和循环性能稳定，从而提高电池的整体性能。
本发明所提供的一种石墨烯包覆氧化铝的制备方法较佳实施例，包括以下步骤：
S100、将LPAN溶液在100~200℃下搅拌100~200h，形成微环化的LPAN溶液。
具体地，首先在步骤S100中将丙烯腈低聚物（LPAN）溶液制成微环化的丙烯腈低聚物溶液，其形成条件是100~200℃下搅拌100~200h。此步骤中进行微环化的预处理，其目的是使线性的LANO分子转化成稳定的耐热梯形结构，使其在高温碳化时不会完全热解，保持较高的碳残留率和稳定的物化性能，并最后转化为具有类石墨结构的碳。
其中的丙烯腈低聚物溶液，其所用的溶质为液态丙烯腈低聚物，液态丙烯腈低聚物的相对分子量在106~100000之间，优选为1600~25000；在本发明中，LPAN溶液没有采用稀释的液态丙烯腈低聚物，即只含有溶质液态丙烯腈低聚物，而不含溶剂，这是因为，该聚合物的分子量大，是碳含量高的长链大分子，可以为后面制备碳包覆提供结构基础。
其中的液态丙烯腈低聚物优选为丙烯腈的均聚物。所述的液态丙烯腈低聚物还可以是丙烯腈与其它烯类单体的共聚物，其它烯类单体是苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸或亚甲基丁二酸等。
丙烯腈低聚物溶液是聚吡咯（Ply）、聚噻吩（PTh）、聚苯胺（PAN）、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺树脂中的一种。优选地，所述丙烯腈低聚物溶液为聚苯胺（PAN），这是由于作为碳源的PAN丙烯腈低聚物与铝化合物结合更牢固，且该PAN丙烯腈低聚物碳膜结构完整，可有效提高石墨烯包覆氧化铝复合材料的导电性能。
优选地，所述丙烯腈低聚物溶液为自制丙烯腈低聚物，所述自制丙烯腈低聚物在-80℃-200℃为液态，浓度为0.8-1.2g/cm2。本发明采用自制丙烯腈低聚物作为与铝化合物结合的碳源，而不是传统使用的稀释的丙烯腈低聚物溶液，这是因为本发明自制丙烯腈低聚物的分子量大，是碳含量高的长链大分子，可以为后面制备碳包覆提供结构基础。
进一步地，本发明所述步骤S100还包括步骤：在微环化的LPAN溶液中加入掺杂物并混合均匀，对其进行掺杂改性，由于丙烯腈低聚物存在大量的功能基团，且为液态前驱体，通过对其改性掺杂，可使LPAN与掺杂物混合均匀，结合更紧密。
进一步地，本发明所述在微环化的LPAN溶液加入掺杂物并混合均匀的过程中，所述加入的掺杂物与微环化的LPAN溶液的质量比为0.01~0.5:1；所述混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨，这是由于微环化的LPAN含有大量功能基团，能使掺杂物与微环化的LPAN结合紧密，部分微环化的LPAN功能基团能与掺杂物配位络合，能达到分子水平的相容及包覆，经过搅拌、超声或球磨后，微环化的LPAN能与掺杂物更充分的混合和接触。优选地，所述混合均匀的方式为球磨，混合效果更佳。
进一步地，所述掺杂物为金属掺杂物或非金属掺杂物；所述金属掺杂物为锡、铜、银、铝、铬、铁、钛、锰、镍、钴金属的金属本身、金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物、金属氟化物、金属溴化物、金属硫化物或者金属有机化合物中的一种或者多种；所述非金属掺杂物为硅、磷、硼、氮、碳、硫、硫单质及其化合物中的一种或者多种。优选地，本发明在微环化的LPAN溶液中加入的掺杂物为金属锡粉，经此金属锡粉掺杂后的的微环化的LPAN稳定性更好，且金属锡粉能进一步提高石墨烯包覆氧化铝的导电性。
S200、将所述微环化的LPAN溶液在200~300℃下热处理1~10小时，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物。
本发明所述步骤S200中、所述微环化的丙烯腈低聚物溶液，经过200-300℃热处理1-10h后，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）。优选地，所述微环化的丙烯腈低聚物溶液经过200-300℃处理8h后，所得的热氧化的聚丙烯腈低聚物化学性质更稳定，可稳定储存，留待下一步使用。
S300、将所述热氧化的聚丙烯腈低聚物和铝化合物按照质量比为0.1~0.9：1进行混合，再加入溶剂混合均匀，得到LPAN包覆铝化合物。
具体地，本发明所述步骤S300中，所述铝化合物包括氧化铝或铝盐化合物。
具体地，本发明所述步骤S300中，所述溶剂可以为亲水性溶剂或疏水性溶剂，所述热氧化的聚丙烯腈低聚物和铝化合物混合后的总质量与所加入的溶剂的质量比为0.1~0.5:1。
具体地，铝化合物的颗粒粒径在8 nm~100μm。所述铝化合物还进行过筛处理，筛目选用200~400目，例如300目。
在本步骤中，还可在热氧化的聚丙烯腈低聚物和铝化合物中加入掺杂物混合均匀，再次进行掺杂改性，混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨等。掺杂物可以是前述的物质，本步骤进行掺杂改性能够达到更好的包覆效果及分子水平的相容。
S400、将LPAN包覆铝化合物于烘箱内200~250℃干燥1~10小时，直至溶剂蒸发完全，得到低温碳化前驱体包覆铝化合物，优选地，干燥3h，铝化合物外层包覆的丙烯腈低聚物即可交联为固体，得到低温碳化前驱体包覆铝化合物。可将低温碳化前驱体包覆铝化合物研细成粉体，以备下一步使用。
S500、将所述低温碳化前驱体包覆铝化合物在惰性气氛保护下，惰性气体流量为10~500mL/min，温度为700~2000℃的条件下煅烧1~10小时，得到石墨烯包覆氧化铝。优选地，所述温度为900℃下煅烧1小时，得到的石墨烯包覆氧化铝性能更优。
具体地，本发明所述步骤S500中煅烧时所述的惰性气体为氮气或氩气。
基于上述制备方法，本发明还提供一种石墨烯包覆氧化铝。其采用如上所述的制备方法制成。
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
将150g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量4000）在120℃下搅拌120h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在300℃下热处理8h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，220℃烘箱中干燥3h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为150mL/min，在800℃煅烧1h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝，产品形貌见图1。
实施例2
将100g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量4000）在120℃下搅拌120h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在300℃下热处理8h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，220℃烘箱中干燥3h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为150mL/min，在900℃煅烧1h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝，产品形貌见图2。其XRD图见图3所示，拉曼图见图4所示。
实施例3
将200g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量1600）在100℃下搅拌200h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在200℃下热处理10h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，250℃烘箱中干燥1h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为10mL/min，在2000℃煅烧1h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝。
实施例4
将150g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量25000）在200℃下搅拌100h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在300℃下热处理1h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，200℃烘箱中干燥10h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为500mL/min，在700℃煅烧10h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝。
实施例5
将120g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量10000）在160℃下搅拌130h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在240℃下热处理4h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，240℃烘箱中干燥5h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为280mL/min，在1600℃煅烧3h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝。
实施例6
将250g丙烯腈低聚物溶液LPAN（分子量10000）在140℃下搅拌110h，形成微环化的LPAN溶液，将微环化的LPAN溶液在260℃下热处理6h，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物（OPAN）固体，加入500g二氧化铝，50mL溶剂，并用行星式球磨机球磨样品，球料比为7:1，400rad/min球磨10h，出料后，230℃烘箱中干燥6h得到热氧化前躯体（即低温碳化前驱体包覆铝化合物）。将热氧化前躯体至于瓷舟中，在氮气保护下，氮气流量为320mL/min，在1200℃煅烧2.5h，冷却至室温，得到石墨烯包覆氧化铝。
综上所述，本发明通过溶剂热处理法获得石墨烯包覆氧化铝，该粉体不仅具有粒径小、分布均匀等特点，而且易于成膜，附着性能优良。该方法制备的石墨烯包覆氧化铝具有设备工艺简单、成本低廉、纯度高、产量大、粒径分布均匀，形貌好等优点。由于液态丙烯腈低聚物存在大量的官能基团，且为液态前驱体，通过对其改性掺杂包覆，可与掺杂物混合均匀，结合紧密。使用本发明方法制备出来的石墨烯包覆Al2O3材料可以应用于锂离子电池隔膜、导电橡胶填料、导电散热材料等相关领域
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将液态丙烯腈低聚物溶液在100~200℃下搅拌100~200h，形成微环化的液态丙烯腈低聚物溶液；
b、将所述微环化的液态丙烯腈低聚物溶液在200~300℃下热处理8小时，形成具有梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物；
c、将所述热氧化的聚丙烯腈低聚物和铝化合物按照质量比为0.1~0.9：1进行混合，再加入溶剂混合均匀，得到液态丙烯腈低聚物包覆铝化合物；
d、将液态丙烯腈低聚物包覆铝化合物于烘箱内200~250℃干燥3小时，直至溶剂蒸发完全，得到低温碳化前驱体包覆铝化合物；
e、将所述低温碳化前驱体包覆铝化合物在惰性气氛保护下，惰性气体流量为10~500mL/min，温度为900℃的条件下煅烧1小时，得到石墨烯包覆氧化铝；
所述步骤a还包括以下步骤：在微环化的液态丙烯腈低聚物溶液中加入掺杂物并混合均匀，对微环化的液态丙烯腈低聚物溶液进行掺杂改性；
所述掺杂物与微环化的液态丙烯腈低聚物溶液的质量比为0.01~0.5:1。
2.根据权利要求1所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，所述掺杂物为金属掺杂物或非金属掺杂物；所述金属掺杂物为锡、铜、银、铝、铬、铁、钛、锰、镍、钴金属的金属本身中的一种或者多种；所述非金属掺杂物为硅、磷、硼、氮、碳、硫单质及其化合物中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，所述液态丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是丙烯腈与烯类单体的共聚物。
4.根据权利要求3所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，所述烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、亚甲基丁二酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨。
6.根据权利要求1所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤c中铝化合物包括氧化铝或铝盐化合物。
7.一种石墨烯包覆氧化铝，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的石墨烯包覆氧化铝的制备方法制备而成。
CN201410839194.4A 2014-12-30 2014-12-30 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法 Active CN104538639B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410839194.4A CN104538639B (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法
US14/981,989 US10163538B2 (en) 2014-12-30 2015-12-29 Method of preparing graphene-coated alumina and graphene-coated alumina prepared using the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410839194.4A CN104538639B (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104538639A CN104538639A (zh) 2015-04-22
CN104538639B true CN104538639B (zh) 2016-09-14

Family

ID=52854134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410839194.4A Active CN104538639B (zh) 2014-12-30 2014-12-30 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10163538B2 (zh)
CN (1) CN104538639B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105037823B (zh) * 2015-07-13 2017-05-24 厦门万新橡胶有限公司 一种氧化石墨烯/Fe3O4基复合导电橡胶及其制备方法
CN107226476B (zh) * 2016-09-28 2019-07-23 西安交通大学 一种微球表面包覆二维薄层材料及其剥离的简单方法
CN106410151B (zh) * 2016-10-28 2019-07-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种石墨烯/氧化铝共包覆锂离子电池正极材料的制备方法
CN106634047B (zh) * 2016-12-16 2018-11-13 中南民族大学 一种含石墨烯的复合电子导热散热材料及其制备方法和应用
CN106833371B (zh) * 2017-02-15 2019-11-08 中安瑞材(北京)科技有限公司 一种防凝露涂料及表面具有该防凝露涂料的辐射末端、散热器及空调系统
WO2019080048A1 (zh) * 2017-10-26 2019-05-02 深圳大学 氧化石墨烯包覆中空玻璃微珠的制备方法
CN109516705B (zh) * 2018-12-20 2021-02-02 四川聚创石墨烯科技有限公司 石墨烯包覆水泥填料的生产工艺
CN109516706B (zh) * 2018-12-20 2021-03-09 四川聚创石墨烯科技有限公司 用固态碳源制备石墨烯包覆水泥填料的生产工艺
CN111558380B (zh) * 2020-05-01 2023-12-26 赵玉平 一种催化剂及其制备方法
CN113480875B (zh) * 2021-07-27 2022-08-30 雷索新材料(苏州)有限公司 一种氧化铝改性石墨烯、石墨烯散热涂料及其制备方法
CN114530671B (zh) * 2022-01-25 2024-05-28 广东工业大学 一种基于高比表面积介孔氧化铝的功能性隔膜及其制备方法和应用
CN116726877B (zh) * 2023-07-03 2024-08-20 河北省科学院能源研究所 生物质多孔碳制备及其二氧化碳吸附应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE239057T1 (de) * 2000-02-15 2003-05-15 Asahi Chemical Ind Polyamidzusammensetzung
JP4636341B2 (ja) * 2008-04-17 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池およびその製造方法
US9090476B2 (en) * 2012-03-22 2015-07-28 Chun-Chieh Chang Direct deposition of graphene on substrate material
CN103647073B (zh) * 2013-12-17 2016-08-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN104096836B (zh) * 2014-06-05 2016-06-29 深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司 一种石墨烯包覆磁性纳米镍粒子及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104538639A (zh) 2015-04-22
US20160189819A1 (en) 2016-06-30
US10163538B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104538639B (zh) 一种石墨烯包覆氧化铝及其制备方法
Li et al. Conductive metal–organic framework nanowire array electrodes for high‐performance solid‐state supercapacitors
Ma et al. Construction of Ti4O7/TiN/carbon microdisk sulfur host with strong polar N–Ti–O bond for ultralong life lithium–sulfur battery
Raagulan et al. An effective utilization of MXene and its effect on electromagnetic interference shielding: flexible, free-standing and thermally conductive composite from MXene–PAT–poly (p-aminophenol)–polyaniline co-polymer
Shi et al. Nanostructured conductive polymer gels as a general framework material to improve electrochemical performance of cathode materials in Li-ion batteries
Pendashteh et al. Highly ordered mesoporous CuCo2O4 nanowires, a promising solution for high-performance supercapacitors
Wu et al. Improvement of rate and cycle performence by rapid polyaniline coating of a MWCNT/sulfur cathode
CN105000548A (zh) 一种新型三维氮掺杂石墨烯复合材料体系的制备方法
Wu et al. Selective S/Li2S Conversion via in-Built Crystal Facet Self-Mediation: Toward High Volumetric Energy Density Lithium–Sulfur Batteries
TWI580637B (zh) 石墨烯粉末、製造石墨烯粉末之方法以及鋰離子電池用之含有石墨烯粉末的電極
Li et al. Enhanced cycling stability of lithium sulfur batteries using sulfur–polyaniline–graphene nanoribbon composite cathodes
CN104332616B (zh) 石墨烯包覆石墨复合锂离子电池负极材料及其制备方法
JP5351228B2 (ja) シリカ・炭素複合多孔質体、及びその製造方法
Liang et al. Approaching the theoretical sodium storage capacity and ultrahigh rate of layer‐expanded MoS2 by interfacial engineering on N‐doped graphene
Wang et al. Layered g-C3N4@ reduced graphene oxide composites as anodes with improved rate performance for lithium-ion batteries
Yang et al. Hollow N-doped carbon polyhedrons with hierarchically porous shell for confinement of polysulfides in lithium–sulfur batteries
US9761346B2 (en) Method of preparing copper-based composite conductive powder
Anh Cao et al. Controllable synthesis of carbon-coated SiO x particles through a simultaneous reaction between the hydrolysis–condensation of tetramethyl orthosilicate and the polymerization of 3-aminophenol
CN107732245B (zh) 一种用于锂电池的硬碳/石墨烯复合负极材料的制备方法
CN104276566B (zh) 一种石墨烯及其制备方法
CN104672445A (zh) 一种多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料制备方法
CN106410116A (zh) 一种分等级多孔复合锂硫电池正极及其制备方法
CN103227327A (zh) 二维碳纳米片层锂离子电池负极材料的热解制备方法
Zhao et al. Electrostatic‐Assembled MXene@ NiAl‐LDHs Electrodes with 3D interconnected networks architectures for high‐performance pseudocapacitor storage
CN103435906A (zh) 一种咪唑基离子液体修饰碳纳米管/聚丙烯复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHENZHEN DYNAMICS INNOVATION TECHNOLOGY ENTERPRISE

Free format text: FORMER OWNER: LIU JIANHONG

Effective date: 20150727

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150727

Address after: 518060 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Guangdong streets Binhai Avenue to the South West of Houhai Avenue Meishu Lanshan home building D 1801

Applicant after: Shenzhen dynamic innovation technology enterprise (limited partnership)

Address before: 518060 Nanhai Road, Guangdong, Shenzhen, No. 3688, No.

Applicant before: Liu Jianhong

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20151029

Address after: Jinxiu road 518118 in Guangdong province Shenzhen City Pingshan Pingshan Street Industrial Zone No. 2

Applicant after: Liu Jianhong

Address before: 518060 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Guangdong streets Binhai Avenue to the South West of Houhai Avenue Meishu Lanshan home building D 1801

Applicant before: Shenzhen dynamic innovation technology enterprise (limited partnership)

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant