CN109585174A - 一种石墨烯/活性炭复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电容材料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯/活性炭复合材料及其制备方法。本发明提供的石墨烯/活性炭复合材料，通过将金属镁和活性炭在二氧化碳气氛中高温反应制备得到，制备工艺简单、过程可控、易于规模化制备；制备的石墨烯/活性炭复合材料比表面积高、导电性好，且具有微孔与介孔结合的层次孔结构，可以有效提高超级电容器电极材料的比电容、倍率特性和循环寿命。
Description
技术领域
本发明属于电容材料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯/活性炭复合材料及其制备方法。
背景技术
超级电容器是一种介于物理电容器和二次电池之间的新型储能器件，具有功率密度高、充放电效率高、循环寿命长以及使用工作温度宽等优点，已在电力、交通、工业等领域得到了应用。但目前与二次电池相比，超级电容器的能量密度偏低，从而限制了超级电容器的广泛应用。
电极材料是超级电容器的重要组成部分，是决定超级电容器性能的关键因素。活性炭电极材料由于其比表面积高、价格低廉，已经在超级电容器中实现商业化应用。但活性炭材料导电率低以及存在大量不规则的微孔结构，严重影响了超级电容器的功率密度和能量密度。石墨烯由于具有高的理论比表面积、高的导电性、化学稳定性好以及二维柔性结构等特点，被认为是一种优异的超级电容器电极材料。但石墨烯由于片层间具有强的π–π键和范德华力作用从而导致不可逆的团聚，致使石墨烯比表面积大大减少，进而可利用来吸附电解液离子的石墨烯活性表面减少，从而导致比电容偏低。因此，大量研究将石墨烯和活性炭结合起来，采用石墨烯与活性炭复合的方式，可以提高活性炭的导电性，同时还能有效缓解石墨烯的团聚现实，从而提高电极材料的比电容和倍率特性。例如，中国专利申请CN106206051A公开了一种石墨烯改性活性炭及其应用，将活性炭浸渍于氧化石墨烯去离子水分散液中，室温搅拌混匀，烘干，获得石墨烯改性活性炭，该材料在4A/g的电流密度下的比容量可达到22.32 F/g。马俐等(马俐.活性炭/石墨烯复合气凝胶的制备与电容性能[A].第31届全国化学与物理电源学术年会论文集[C].2015:1.)研究了活性炭/石墨烯复合气凝胶的制备与电容性能，具体为在氧化石墨烯的水溶液中加入高比表面积的活性炭，经一步水热处理得到活性炭(AC)/还原氧化石墨烯(rGO)复合气凝胶材料，该材料比表面积高达2400m2/g，在1mol/L TEABF4/PC有机电解液体系中 50mA/g电流密度下的比电容为145F/g，但在20A/g电流密度下只有96F/g。氧化石墨烯作为原料制备复合材料时，存在还原不彻底的问题，从而导致导电性差，而且上述方法只关注材料的比电容和电导率，这些直接体现电极材料性能的指标，对于电极材料的使用寿命等性能并不关注，此外倍率性能还需要进一步提高，以满足超级电容器高功率应用场合。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于弥补现有技术中的石墨烯/活性炭复合材料使用寿命低的缺陷，从而提供一种石墨烯/活性炭复合材料及其制备方法。
为此，本发明的技术方案如下：
一种石墨烯/活性炭复合材料的制备方法，包括，将金属镁和活性炭在二氧化碳气氛中高温反应的步骤，高温的温度为600-1800℃。
进一步地，还包括加入氧化镁的步骤。
进一步地，所述高温反应为自蔓延高温反应。
进一步地，将金属镁、氧化镁和活性炭置于高温炉，在600-1800℃，二氧化碳气氛中反应20-240min。
进一步地，还包括将反应后的混合物在酸性溶液中静置12-48h的步骤。
进一步地，还包括将在酸性溶液中静置后的产物洗涤至中性并干燥的步骤。
进一步地，所述干燥方式为50-100℃空气中干燥或冷冻干燥或喷雾干燥。
进一步地，所述金属镁和活性炭的质量比为1:0.01-10。
进一步地，所述金属镁、氧化镁和活性炭的质量比为1:4-8:0.01-10。
进一步地，所述活性炭的比表面积为1000-3000m2/g。
进一步地，所述二氧化碳气氛的压力为0.125-10MPa。
进一步地，所述酸性溶液为0.2-2M的盐酸、硫酸或硝酸。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的石墨烯/活性炭复合材料。
进一步地，所述复合材料的比表面积为700-2700m2/g，导电率为400-10000 S/m，其中石墨烯的质量分数为1-80％，石墨烯紧附与活性炭表面。
本发明还提供一种上述制备方法或上述制备方法制备得到的石墨烯/活性炭复合材料在电容方面的应用。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供的石墨烯/活性炭复合材料，通过将金属镁和活性炭在二氧化碳气氛中高温反应制备得到；金属镁与CO2反应生成石墨烯在活性炭表面沉积，形成活性炭与石墨烯紧密附着的结构，大幅度提高活性炭的导电率；本发明工艺流程简单、过程可控、易于规模化制备。
2、本发明提供的石墨烯/活性炭复合材料，还可以通过将金属镁、氧化镁和活性炭在二氧化碳气氛中高温反应制备得到；优选自蔓延高温反应，加入氧化镁可以减低镁与CO2反应的剧烈程度，同时作为模板剂制备介孔石墨烯，而活性炭本身具有高的比表面积和丰富的微孔结构，因此本发明制备石墨烯/活性炭复合材料比表面积高、导电性好，且具有微孔与介孔结合的层次孔结构，可以有效提高超级电容器电极材料的比电容、倍率特性和循环寿命。
3、本发明提供的石墨烯/活性炭复合材料，其中石墨烯的质量分数为 1-80％，石墨烯含量过高，会导致复合材料的比表面积过低，从而导致比电容降低，石墨烯含量过低，会导致复合材料的导电率低，倍率性能差。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料的扫描电子显微镜照片；
图2（a）为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料的透射电子显微镜照片；
图2（b）为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料中石墨烯的透射电子显微镜照片；
图3（a）为本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5所制备的石墨烯/活性炭复合材料的氮气等温吸脱附曲线；
图3（b）为本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5所制备的石墨烯/活性炭复合材料的DFT孔径分布曲线；
图3（c）为本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5所制备的石墨烯/活性炭复合材料的BJH孔径分布曲线；
图4为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料在1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中的循环伏安曲线，其中，扫描速率分别为 100、200和500mV/s，电压窗口为0至2.7V；
图5为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料在1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中的恒流充放电曲线，其中，电流密度分别为 0.5、1和2A/g，电压窗口为0至2.7V；
图6为本发明实施例1所制备的石墨烯/活性炭复合材料在1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中的循环寿命和库伦效率，其中，电流密度为 20A/g。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：8：0.5均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将黑色粉末在 1M的盐酸溶液中静置12h，再用去离子水抽滤洗涤至中性得到滤饼，将滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中，活性炭的比表面积为2100m2/g, 二氧化碳气氛的压力为0.25MPa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试。本实施例所制备的石墨烯/活性炭复合材料电导率为2830S/cm，其中石墨烯的含量约为20wt％；当电流密度为 1A/g时，石墨烯/活性炭复合材料的比电容为136F/g；当电流密度增大至20A/g 时，比电容保持为129F/g；说明本实施例所制备的石墨烯/活性炭复合材料具有非常好的倍率特性，这与其同时具有高比表面积和高导电性有关。
图1是扫描电子显微镜照片，从图可知，活性炭呈现出块状的形貌，并镶嵌在片状石墨烯之中。图2（a）为透射电子显微镜照片，从图可以看出块状形貌的活性炭紧密附着在石墨烯上。图2（b）为透射电子显微镜照片，从图中石墨烯片层的边缘可以看出，本实施例制备的石墨烯具有多片层的结构。图3（a）为氮气等温吸脱附曲线，在P/P0范围为0.45～0.9时出现了介孔材料所特有的滞后环，石墨烯/活性炭复合材料比表面积为1610m2/g。图3（b）为DFT孔径分布曲线，显示石墨烯/活性炭复合材料在0.7nm和1.3nm附近呈现双分布的微孔结构，微孔主要来源于活性炭材料。图3（c）为BJH孔径分布曲线，显示石墨烯/活性炭复合材料在4nm附近呈现单一的孔径分布，表明产物具有高度均一的介孔结构，介孔主要来源于石墨烯材料。石墨烯/活性炭复合材料呈现出微孔与介孔结合的层次孔结构，这有利于提高石墨烯/活性炭复合材料的电化学性能。图4为石墨烯/ 活性炭复合材料在1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中的循环伏安曲线，其中，扫描速率分别为100、200和500mV/s，电压窗口为0至 2.7V。石墨烯/活性炭复合材料的循环伏安曲线呈标准的矩形，没有出现氧化还原峰，具有典型的双电层电容特征。图5为石墨烯/活性炭复合材料在1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中的恒流充放电曲线，其中，电流密度分别为0.5、1和2A/g。从中可以观察到，在0至2.7V的电压范围内，充放电曲线成对称的三角形，表明本实施例所制备的石墨烯/活性炭复合材料具有非常好的双电层电容性质，适合应用于超级电容器电极材料。如图6所示，在 20A/g的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为98.2％，说明本实施例所制备的石墨烯/活性炭复合材料具有非常好的循环稳定性。
实施例2
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：8：1均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在 1M的盐酸溶液中静置12h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为2100m2/g，二氧化碳气氛的压力为0.25Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为1816m2/g，电导率为1120S/m，石墨烯的含量约为10wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为122F/g；在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为97.6％。
图3(a)(b)(c)分别为石墨烯/活性炭复合材料的等温吸脱附曲线、DFT 孔径分布曲线和BJH孔径分布曲线，具有微孔与介孔结合的层次孔结构。
实施例3
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：8：0.0625均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在1M的盐酸溶液中静置12h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为2100m2/g，二氧化碳气氛的压力为0.25Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为900m2/g，电导率为4110S/m，石墨烯的含量约为60wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为110F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为97.9％。
图3(a)(b)(c)分别为石墨烯/活性炭复合材料的等温吸脱附曲线、DFT 孔径分布曲线和BJH孔径分布曲线，具有微孔与介孔结合的层次孔结构。
实施例4
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：8：0.125均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在1M的盐酸溶液中静置12h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为2100m2/g，二氧化碳气氛的压力为0.25Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为1072m2/g，电导率为3500S/m，石墨烯的含量约为50wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为115F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为98.0％。
图3(a)(b)(c)分别为石墨烯/活性炭复合材料的等温吸脱附曲线、DFT 孔径分布曲线和BJH孔径分布曲线，具有微孔与介孔结合的层次孔结构。
实施例5
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：8：0.25均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在1M的盐酸溶液中静置12h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为2100m2/g，二氧化碳气氛的压力为0.25Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为1494m2/g，电导率为2860S/m，石墨烯的含量约为40wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为120F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为97.1％。
图3(a)(b)(c)分别为石墨烯/活性炭复合材料的等温吸脱附曲线、DFT 孔径分布曲线和BJH孔径分布曲线，具有微孔与介孔结合的层次孔结构。
实施例6
将Mg和活性炭粉末按照质量比为1：0.01均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，置于高温炉中；在二氧化碳气氛中800℃，反应40min，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在0.5M的盐酸溶液中静置36h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为1000m2/g，二氧化碳气氛的压力为0.25Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为700m2/g，电导率为10000S/m，石墨烯的含量约为80wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为108F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为96.8％。
实施例7
将Mg和活性炭粉末按照质量比为1：10均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，置于高温炉中；在二氧化碳气氛中1200℃，反应40min，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在2M的硫酸溶液中静置42h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为3000m2/g，，二氧化碳气氛的压力为4.2Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为2700m2/g，电导率为400S/m，石墨烯的含量约为1wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为115F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为95.0％。
实施例8
将Mg和活性炭粉末按照质量比为1：0.25均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在0.2M的硝酸溶液中静置20h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼冷冻干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为 3000m2/g，，二氧化碳气氛的压力为6.5Mpa。
将石墨烯/活性炭复合材料进行性能测试，测得比表面积为1570m2/g，电导率为2180S/m，石墨烯的含量约为50wt％；在1A/g的电流密度下，1mol/L 四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为121F/g，在20A/g 的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为96.3％。
实施例9
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：4：0.01均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，置于高温炉中；在二氧化碳气氛中1500℃，反应30min，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在0.2M的盐酸溶液中静置48h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼60℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为1000m2/g；二氧化碳气氛的压力为0.125Mpa。
实施例10
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：4：0.01均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，置于高温炉中；在二氧化碳气氛中600℃反应60min，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在0.2M的盐酸溶液中静置48h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼50℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为2000m2/g；二氧化碳气氛的压力为0.125Mpa。
实施例11
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：5：0.01均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，置于高温炉中；在二氧化碳气氛中1800℃反应30min，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在0.2M的盐酸溶液中静置48h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼80℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为3000m2/g；二氧化碳气氛的压力为3Mpa。
实施例12
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：5：0.01均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在 0.2M的盐酸溶液中静置48h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼80℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为3000m2/g；二氧化碳气氛的压力为10Mpa。
实施例13
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：5：10均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在 1.5M的盐酸溶液中静置24h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼80℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为3000m2/g；二氧化碳气氛的压力为10Mpa。
实施例14
将Mg、MgO和活性炭三种粉末按照质量比为1：5：10均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在 1.5M的盐酸溶液中静置24h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼80℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为3000m2/g；二氧化碳气氛的压力为10Mpa。
实施例15
将Mg和活性炭粉末按照质量比为1：10均匀混合，将混合粉末放在石墨坩埚中，并在混合粉末中埋入钨丝圈；然后放入自蔓延反应釜中，并将钨丝线圈在二氧化碳气氛中通电点燃，得到黑色粉末；将所述黑色粉末在1.5M的盐酸溶液中静置48h，再用去离子水抽滤洗涤所述黑色粉末至中性得到滤饼，将所述滤饼100℃空气中干燥后得到石墨烯/活性炭复合材料。其中活性炭的比表面积为1500m2/g；二氧化碳气氛的压力为8Mpa。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，反应物中不添加活性炭，其他步骤相同，在此不再赘述。制备的石墨烯比表面积为700m2/g，具有介孔结构，电导率为11000S/m，在1A/g的电流密度下，1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为70F/g。当电流密度增大至20A/g时，比电容为65F/g；在20A/g的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为92％。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，反应物中不添加金属镁和氧化镁，其他步骤相同，在此不再赘述。测得活性炭的电导率为325S/m，在1A/g的电流密度下，1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为98F/g。当电流密度增大至20A/g时，比电容为70F/g；在20A/g的电流密度下循环 10000周后，比电容保持率为78％。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，对比例3的活性物质由对比例1制备得到的产物石墨烯与对比例2制备得到的产物活性炭物理混合而成，其中石墨烯的含量为20wt％，在1A/g的电流密度下，1mol/L四氟硼酸四乙基铵的碳酸丙烯酯有机电解液中，比电容为95F/g。当电流密度增大至20A/g时，比电容为 72F/g；在20A/g的电流密度下循环10000周后，比电容保持率为85％。
从对比例1、2和3的电化学性能可以看出，采用在二氧化碳气氛中高温反应制备的石墨烯/活性炭复合材料，比纯的石墨烯具有更高的比电容，比纯的活性炭以及石墨烯与活性炭物理混合物具有更高的比电容以及更好的倍率性能和循环寿命。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种石墨烯/活性炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括，将金属镁和活性炭在二氧化碳气氛中高温反应的步骤，所述温度为600-1800℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括加入氧化镁的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述高温反应为自蔓延高温反应。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括将高温反应后的产物在酸性溶液中静置12-48h的步骤。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括将在酸性溶液中静置后的产物洗涤至中性并干燥的步骤。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液为0.2-2M的盐酸、硫酸或硝酸。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属镁和活性炭的质量比为1:0.01-10。
8.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属镁、氧化镁和活性炭的质量比为1:4-8:0.01-10。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气氛的压力为0.125-10MPa。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的石墨烯/活性炭复合材料。
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