CN109734081A - 介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池，涉及储能技术领域，以促进三维石墨烯的孔道有效性和离子存储能力，从而提高电解液的扩散和离子传输效率。所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^‑1～200m²·g^‑1。所述三维介孔石墨烯为三维介孔石墨烯颗粒，所述三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，所述三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^‑1～2000m²·g^‑1。本发明提供的介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池用于储能中。

Description

介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储 能材料和电池

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池。

背景技术

多层石墨烯是一种巨大的芳香共轭分子，片层之间具有很强相互作用和范德华力，使其易于发生堆叠和团聚，导致多层石墨烯的有效表面积降低，逐渐丧失了石墨烯原有优异的物理性质，为多层石墨烯的进一步产业化应用带来实际困难。

三维石墨烯是一种不易发生团聚，可充分发挥其自身优异物理性质。现有三维石墨烯的制备方法包括：采用溶胶-凝胶法制备模板剂，然后采用超临界干燥和冷冻干燥法对模板剂进行干燥，再以模板剂为模板，氧化石墨烯为原料制备三维石墨烯。但是，采用这种方法所制备的三维石墨烯不仅离子存储能力不高，且具有很多无效孔道，导致电解液的扩散和离子传输效率比较低，这在很大程度上限制了三维石墨烯在储能领域中的商业化应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介孔模板剂及其制备方法、三维介孔石墨烯及其制备方法、储能材料和电池，以促进三维石墨烯的孔道有效性和离子存储能力，从而提高电解液的扩散和离子传输效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种介孔模板剂，所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1。

与现有技术相比，本发明提供的介孔模板剂中，金属氧化物颗粒具有纳米介孔，其比表面积可达50m²·g^-1～200m²·g^-1，使得金属氧化物颗粒作为介孔模板剂应用于三维石墨烯制备时，不仅可以发挥金属氧化物自身的性能，还可发挥纳米粒子所具有的表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应，制备出具有纳米介孔的三维介孔石墨烯颗粒，这些三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米级孔道不仅有利于提高电解液的扩散和离子传输效率，而且具有较高的比表面积，使得三维介孔石墨烯颗粒具有较高的孔容率，从而使得三维介孔石墨烯颗粒应用于储能材料时，具有良好的离子存储性能。

本发明还提供给了一种上述介孔模板剂的制备方法，该介孔模板剂的制备方法包括：

将碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒；

对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂，所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒。

与现有技术相比，本发明提供的介孔模板剂的制备方法的有益效果与上述介孔模板剂的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明还提供了一种三维介孔石墨烯，所述三维介孔石墨烯为三维介孔石墨烯颗粒，所述三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，所述三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1。

与现有技术相比，本发明提供的三维介孔石墨烯中，三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1，使得这些三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米级孔道不仅有利于提高电解液的扩散和离子传输效率，而且具有较高的比表面积，使得三维介孔石墨烯颗粒具有较高的孔容率，从而使得三维介孔石墨烯颗粒应用于储能材料时，具有良好的离子存储性能。

本发明还提供了一种上述三维介孔石墨烯的制备方法，该三维介孔石墨烯的制备方法包括：

在保护气体的保护下，在所述介孔模板剂的表面和纳米介孔内沉积石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构；

去除所述石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯。

与现有技术相比，本发明提供的三维介孔石墨烯的制备方法的有益效果与上述三维介孔石墨烯的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明还提供了一种储能材料，该储能材料包括上述三维介孔石墨烯。

与现有技术相比，本发明提供的三维介孔石墨烯的制备方法的有益效果与上述三维介孔石墨烯的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明还提供了一种电池，包括电极材料，所述电极材料含有上述储能材料。

与现有技术相比，本发明提供的电池的有益效果与上述三维介孔石墨烯的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的介孔模板剂的制备流程图一；

图2为本发明实施例提供的介孔模板剂的制备流程图二；

图3为本发明实施例提供的介孔模板剂的制备流程图三；

图4为本发明实施例提供的三维介孔石墨烯的制备流程图一；

图5为本发明实施例提供的三维介孔石墨烯的制备流程图二；

图6为本发明实施例中氧化镁颗粒的扫描电镜图片；

图7为本发明实施例中氮掺杂石墨烯包覆氧化镁颗粒的扫描电镜图片；

图8为本发明实施例中三维介孔氮掺杂石墨烯的扫描电镜图片；

图9为本发明实施例中氧化镁颗粒的孔径分布曲线；

图10为本发明实施例中三维介孔氮掺杂石墨烯的孔径分布曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，碳材料具有大比表面积、低比重量、化学稳定性、双极性以及快速的动力学特点，因此，在电化学能量存储(如电池)和转化(如电催化产氢或产氧)等方面一直显示出巨大的应用前景，特别是具有高电导性和大比表面积的石墨烯，更是经常用在电化学能量存储(如电池)和转化(如电催化产氢或产氧)等方面。

单层石墨烯是近年来备受关注的二维单原子层碳材料，具有许多优异特性，如高导热性、高导电性、高比表面积以及优异的机械性能，因此，在许多领域都有很好的应用前景。双层及少层石墨烯同样具有与单层石墨烯相当的优异特性。现有石墨烯材料的制备方法主要分为：微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法或化学剥离法等方法，其所制得的纯石墨烯的性能往往也只表现出一般炭材料的性能，即基本接近于石墨的比电量(372mA·h·g^-1)和比容量经研究发现：石墨烯自身是一个巨大的芳香共轭分子，由于二维结构的石墨烯具有疏水结构，且石墨烯片层间具有很强的相互作用和范德华力使其易于发生堆叠和团聚，从而降低了石墨烯的有效表面积，使得石墨烯逐渐丧失了石墨烯原有优异的物理性质，为其进一步产业化应用带来实际困难。

现有技术设计了一种三维石墨烯，这种三维石墨烯不易发生团聚，可充分发挥其自身优异物理性质。现有三维石墨烯的制备方法包括：采用溶胶-凝胶法制备模板剂，然后采用超临界干燥和冷冻干燥法对模板剂进行干燥，再以模板剂为模板，氧化石墨烯为原料制备三维石墨烯。但是，采用这种方法所制备的三维石墨烯的品质不高，限制了其在储能领域的应用。如：三维石墨烯具有很多微孔和大孔，微孔不利于电解液的扩散和离子传输，使得电解液的而扩散和离子传输效率比较低，而大孔减少了三维石墨烯的孔容，使得三维石墨烯振实密度和比表面积都比较低，这样不利于离子存储，因此，现有三维石墨烯的制备方法在很大程度上限制了三维石墨烯在储能领域中的商业化应用。

进一步，常规多孔碳的制备方法主要有活化法和模板法。活化法可以分为化学活化、物理活化、生物质的碳化活化和高分子聚合物碳化活化等方法；活化法所制备的多孔碳通常为无序多孔碳，孔道形状和尺寸不易控制。模板法是一种选取合适的模板剂，将模板剂形貌和孔结构复制到碳材料中的方法，采用模板法可获得具有与模板形貌相类似的多孔碳。

实施例一

针对上述问题，本发明实施例提供了一种介孔模板剂，如图6和图9所示，该介孔模板剂可应用于三维介孔石墨烯的制作过程，具有高度连续孔结构和纳米尺寸孔壁，使得介孔模板剂呈现纳米介孔模板剂的性质。该介孔模板剂为金属氧化物颗粒，金属氧化物颗粒具有纳米介孔，金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1。

上述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，使得金属氧化物颗粒的纳米介孔具有纳米粒子所共有的表面效应、量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应等特性，因此，金属氧化物除了具有普通金属氧化物的性质和用途外，还由于在介孔模板剂应用于三维介孔石墨烯的制备时，石墨烯可进入介孔模板剂所具有的纳米介孔，这样就能够利用金属氧化物颗粒的纳米介孔具有的与纳米粒子共用的特性，制备三维介孔石墨烯。因此，本发明实施例提供的介孔模板剂具有不同于金属氧化物本体材料的热、光、电、力学、化学等特殊性能，可应用于三维介孔石墨烯的制备过程中。基于此，当金属氧化物颗粒具有纳米介孔，其比表面积可达50m²·g^-1～200m²·g^-1，使得金属氧化物颗粒作为介孔模板剂应用于三维石墨烯制备时，不仅可以发挥金属氧化物自身的性能，还可利用金属氧化物颗粒所具有的纳米介孔发挥纳米粒子所具有的表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应，制备出具有纳米介孔的三维介孔石墨烯颗粒，这些三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米级孔道不仅有利于提高电解液的扩散和离子传输效率，而且具有较高的比表面积和振实密度，使得三维介孔石墨烯颗粒具有较高的孔容率，从而使得三维介孔石墨烯颗粒应用于储能材料时，具有良好的离子存储性能。

在一些实施例中，上述金属氧化物颗粒为可以为球状颗粒或异形颗粒，异性颗粒一般近似球状可以，当然也可以是不规则的多面体颗粒。

在一些实施例中，上述金属氧化物颗粒的粒径为2μm～20μm，金属氧化物颗粒所具有的纳米介孔的孔径为3nm～30nm，可保证金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1。

在一些实施例中，上述金属氧化物颗粒所含有的金属氧化物可催化石墨烯反应，使得金属氧化物颗粒作为介孔模板剂应用于三维介孔石墨烯时，金属氧化物颗粒不仅可以作为三维介孔石墨烯的模板使用，而且还可以催化石墨烯反应，以加快碳的石墨烯化。至于金属氧化物颗粒所含有的金属氧化物可以根据实际情况选择一种或多种，如含有氧化镁、氧化锌、氧化钴中的一种或多种。

实施例二

如图1所示，本发明实施例提供了一种上述介孔模板剂的制备方法，该介孔模板剂的制备方法包括：

步骤S110：提供碳酸类金属盐，碳酸类金属盐可以为市售的碳酸类金属盐，也可以为自制的碳酸类金属盐。该碳酸类金属盐可以为含碳酸根的金属盐和/或含碳酸氢的金属盐。

步骤S120：将碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒。

步骤S130：对碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂，使得介孔模板剂为金属氧化物颗粒，且金属氧化物颗粒具有纳米介孔，金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1。

基于上述介孔模板剂的制备方法可知，采用碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒，使得碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒，而由于碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐在煅烧条件下发生分解，生成金属氧化物和二氧化碳，二氧化碳释放过程中，可使得所形成的金属氧化物颗粒产生许多纳米介孔。同时，可控制将碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒的条件，使得所制作的碳酸类金属盐颗粒的形貌符合要求；而且，还可以控制煅烧条件，使得所形成的金属氧化物颗粒具有纳米介孔，金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1，以保证所制备的介孔模板剂可达到上述介孔模板剂所具有的有益效果。因此，本发明实施例提供的介孔模板剂的制备方法可通过条件参数控制所制备的介孔模板剂的结构，并且保证所制备的介孔模板剂的形貌均匀性比较高，纳米介孔的尺寸均匀性比较好。基于此，本发明实施例所制备的介孔模板剂应用于三维介孔石墨烯的制作时，所制备的三维介孔石墨烯具有较好的结构稳定性(从结构和尺寸的均匀性角度)和结构可控性，可以实现石墨烯的批量生产，并使得三维介孔石墨烯作为储能材料时，可表现出优异的电化学性能。

另外，上述介孔模板剂的制备方法所使用的原料易得，工艺简单，生产周期短，适用于工业化生产等优点，在合成三维介孔石墨烯上具有良好的应用前景。

在一些实施例中，如图2所示，当采用自制的方式制备碳酸类金属盐材料时，提供碳酸类金属盐包括：

步骤S111：将可溶性金属盐、碳酸类沉淀剂和水混合均匀，获得反应体系，并调节反应体系的pH值；至于可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂的摩尔比，则根据所选择的可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂的种类决定。

上述碳酸类沉淀剂含有的碳酸根/碳酸氢根，使得碳酸类沉淀剂显碱性，如常见的碳酸钠或碳酸氢铵，当然不仅限于此。

上述可溶性金属盐是指在水中溶解的金属盐，可溶性金属盐可以为含结晶水或不含结晶水的可溶性金属盐，可溶性金属盐具体为可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性钴盐中的一种或多种，当然不仅限于此。

可溶性镁盐可以为硝酸镁、氯化镁或硫酸镁中的一种或多种，其可以含结晶水，也可以不含结晶水。

可溶性锌盐可以为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或多种，其可以含结晶水，也可以不含结晶水。

可溶性钴盐可以为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的一种或多种，其可以含结晶水，也可以不含结晶水。

步骤S112：控制可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂发生沉淀反应，获得碳酸类金属盐。可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂发生沉淀反应时候可搅拌反应体系，使得反应速度比较快。至于沉淀反应时间，则根据所需碳酸类金属盐的形貌要求设定。

由上可以看出：可采用沉淀法制备碳酸类金属盐材料，且可以调节反应体系的pH值，以初步调控碳酸类金属盐的形貌。

当上述可溶性金属盐为可溶性镁盐时，提供碳酸类金属盐包括：将可溶性镁盐水溶液和碳酸类沉淀剂水溶液混合，获得反应体系，并调节反应体系的pH值＝6～12，控制可溶性镁盐和碳酸类沉淀剂在搅拌状态下发生沉淀反应，获得碳酸类镁盐。

其中，搅拌速率为100r/min～400r/min，沉淀反应的时间大于0小于60min，完全沉淀后继续搅拌0～60min，以确保沉淀反应完全；可溶性镁盐所含有的镁离子和碳酸类沉淀剂所含有的碳酸类阴离子的摩尔比为1:(0.5～5)，进一步为1:(0.5～2)；可溶性镁盐水溶液所含有的可溶性镁盐的质量浓度为5％～50％，进一步为8％～20％，碳酸类沉淀剂水溶液所含有的碳酸类沉淀剂的质量浓度为3％～50％，进一步为8％～20％。

在一些实施例中，如图3所示，将碳酸类金属盐材料制备成碳酸类金属盐颗粒包括：

步骤S121：按照1：(0.5～20)的质量比，将碳酸类金属盐材料分散在水中，获得碳酸类金属盐分散液。

步骤S122：采用喷雾干燥法对碳酸类金属盐分散液进行喷雾干燥，获得微米级的碳酸类金属盐颗粒；喷雾干燥的进口温度150℃～300℃，喷雾干燥的出口温度80℃～125℃。

由上可知，将碳酸类金属盐材料制成碳酸类金属盐分散液，使得可利用喷雾干燥法对碳酸类金属盐进行造粒处理，使得碳酸类金属塑性；而通过设定喷雾干燥的进口温度150℃～300℃，喷雾干燥的出口温度80℃～125℃，可保证所制备的碳酸类金属盐颗粒的粒径为微米级，至于碳酸类金属盐分散液的流速，可以根据碳酸类金属盐分散液所含有的碳酸类金属盐材料的质量百分比决定，当然，也可以调节喷雾干燥过程中喷嘴压力或雾化盘转速，进一步调节碳酸类金属盐颗粒的形貌。

在一些实施例中，上述对碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂包括：

按照3℃/min～15℃/min的升温速度，将碳酸类金属盐颗粒加热至500℃～1000℃，在500℃～1000℃对碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂。升温速度和煅烧温度可以控制煅烧过程中，从碳酸类金属盐颗粒所释放的二氧化碳的速度以及纳米介孔的孔径；煅烧是在有氧环境中进行，煅烧时间可根据实际情况设定，只要保证其中的碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐完全分解成金属氧化物即可，一般煅烧时间为2h～6h。

实施例三

本发明实施例提供了一种三维介孔石墨烯，如图8和图10所示，该三维介孔石墨烯为三维介孔石墨烯颗粒，三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，所述三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1。

与现有技术相比，本发明实施例提供的三维介孔石墨烯中，三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1，使得这些三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米级孔道不仅有利于提高电解液的扩散和离子传输效率，而且具有较高的比表面积，使得三维介孔石墨烯颗粒具有较高的孔容率和振实密度，从而使得三维介孔石墨烯颗粒应用于储能材料时，具有良好的离子存储性能。

在一些实施例中，上述三维介孔石墨烯颗粒具有5层-10层的石墨烯层，以使得三维介孔石墨烯的比表面积进一步提高。

在一些实施例中，上三维介孔石墨烯颗粒为球状颗粒或异形颗粒，异形颗粒可以为近似球状的颗粒，也可以为不规则多面体结构。不限于此。

在一些实施例中，三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米介孔的孔径为5nm-50nm，以保证三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1。

在一些实施例中，上述三维介孔石墨烯颗粒为杂原子掺杂石墨烯颗粒、石墨烯颗粒或含有杂原子掺杂石墨烯和石墨烯的颗粒。杂原子掺杂石墨烯颗粒所含有的杂原子为氮、硫、氧中的一种或多种，所述含有杂原子掺杂石墨烯和石墨烯的颗粒中杂原子掺杂石墨烯所含有的杂原子为氮、硫、氧中的一种或多种。

当三维介孔石墨烯颗粒为杂原子掺杂石墨烯颗粒和/或含有杂原子掺杂石墨烯和石墨烯的颗粒时，三维介孔石墨烯应用于储能材料时，杂原子可有效的与离子相互作用，从而增加离子存储能力。

实施例四

本发明实施例提供了一种上述三维介孔石墨烯的制备方法，采用模板法制作三维介孔石墨烯，使得所制作的三维介孔石墨烯具有良好的结构稳定性和结构可控性，且可以实现多孔碳材料的批量生产。具体而言，该三维介孔石墨烯的制备方法是选取上述介孔模板剂作为模板剂，将碳源前驱体引入其孔道中，并在高温条件下使得碳源前驱体发生碳化，最后去除模板剂。下面详细说明本发明实施例提供的三维介孔石墨烯的制备方法。如图4所示，该三维介孔石墨烯的制备方法具体包括以下步骤：

步骤S210：在保护气体的保护下，在介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构。保护气体可以为氮气、氩气、氦气等非氧化性保护气体中的一种或多种。

步骤S220：去除石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯。去除方法多种多样，如酸法刻蚀。当采用刻蚀去除石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂时，去除石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂包括：

通过酸法刻蚀的方式去除石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯。酸法刻蚀所使用的酸性液体可以根据介孔模板剂所含有的金属氧化物颗粒在酸性液体的溶解性决定，酸性液体可以为硫酸、硝酸、盐酸等中的一种或几种。

由上述三维介孔石墨烯的制备方法可知，以介孔模板剂为模板，在保护气体的保护下，在介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积石墨烯类材料，去除所获得的石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂后，形成的三维介孔石墨烯与模板剂的结构相吻合，因此，本发明实施例提供的三维介孔石墨烯的制备方法的有益效果与上述介孔模板剂的制备方法的有益效果相同，在此不做赘述。

在一些实施例中，如图5所示，在保护气体的保护下，在所述介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构包括：

步骤S211：将介孔模板剂置于反应器内，向反应器内通入保护气体、碳源类气体和还原性气体。

上述还原性气体可以为H₂等具有还原性质的气体，上述保护气体可以为氮气、氩气、氦气等非氧化性保护气体中的一种或多种，保护气体的流量为0.5L/min～10L/min，碳源类气体、保护气体和还原性气体的流量比为(0.1～10):1:(0.25～0.33)。

上述碳源类气体包括碳源气体和/或含掺杂元素的碳源气体，含掺杂元素的碳源气体所含有的掺杂元素为氮、硫、氧中的一种或多种。可以理解的是，此处的碳源气体是指没有经过加热或经过加热呈现气态的碳源物质。

例如：碳源气体可以为烃类，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、乙炔、丙烯中的一种或多种。含掺杂元素的碳源气体为氨气和碳源气体的混合物、尿素、硫脲、丙酮、乙酸、N,N-二甲基甲酰胺、醇类气体、醇胺类气体、腈类气体、杂环类气体中的一种或多种。醇类气体为甲醇和/或乙醇，醇胺类气体为三乙醇胺和/或二乙醇胺，腈类气体为乙腈、丙腈、丁腈中的一种或多种，胺类气体为六次甲基四胺和/或苯胺，杂环类气体为吡啶和/或吡咯。

步骤S212：将介孔模板剂所在的反应器内环境温度加热至碳源类气体的碳化温度，当所述环境温度等于碳化温度时停止通入还原性气体。由于介孔模板剂所含有的金属氧化物晶型结构不是很规整，使得所制备的三维介孔石墨烯的晶型结构受到一定的影响。在升温过程中通入保护气体和碳源类气体时，还通入还原性气体，可以利用还原性气体对介孔模板剂所含有的金属氧化物进行适当的还原，从而调节金属氧化物晶型结构，使得金属氧化物晶型结构规整化，这样就能保证所制备的三维介孔石墨烯的晶型结构倾向于规整化。

碳化温度根据所选择的碳源类气体决定，一般来说碳化温度为600℃～1200℃，至于沉积时间则根据具体沉积情况决定，如沉积时间为5min～120min。

步骤S213：在介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积由碳源类气体碳化所形成的石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构。在这个过程中，碳源类气体碳化后，沉积到介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内，介孔模板剂不仅起到了模板支撑作用，还起到了催化作用。

在一些实施例中，为了保证上述三维介孔石墨烯的制备方法所制备的三维介孔石墨烯在分子水平具有良好的排布，如图4所示，得到三维介孔石墨烯后，上述三维介孔石墨烯的制备方法还包括：

步骤S230：在保护气体的保护下，将三维介孔石墨烯在1000℃-2000℃微波处理1min～60min。在1000℃-2000℃处理三维介孔石墨烯可以在一定程度上修复晶格缺陷，增加石墨烯在分子水平的规整性，而且微波效应可以促进杂乱无章的石墨烯分子的排列规整。保护气体可以为氮气、氩气、氦气等非氧化性保护气体中的一种或多种。

实施例五

本发明实施例提供了一种储能材料，该储能材料一般为电极材料，当然也可以是其他具有储能性质的材料，该储能材料包括上述三维介孔石墨烯。

与现有技术相比，本发明实施例提供的储能材料与上述三维介孔石墨烯的制备方法的制备方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例六

本发明实施例还提供了一种电池，该电池包括电极材料，电极材料含有上述储能材料。

与现有技术相比，本发明实施例提供的电池的有益效果与上述三维介孔石墨烯的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例七

本发明实施例提供了一种三维介孔氮掺杂石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

介孔模板剂的制备：将碳酸钠在水中搅拌均匀配制1mol/L的碳酸钠溶液(质量浓度为10.6％)，将氯化镁在水中搅拌均匀配制1mol/L的氯化镁溶液(质量浓度为9.52％)。将110mL碳酸钠溶液缓慢滴加至以200rpm的速度搅动的100mL氯化镁溶液中，滴加完成后继续搅拌20min，获得固液混合液，将固液混合液进行固液分离，得到的固相用水和乙醇洗涤，获得碳酸镁。将碳酸镁和去离子水以1:15比例混合搅拌均匀，获得碳酸镁分散液。采用喷雾干燥法对碳酸镁分散液进行喷雾干燥，获得粒径为4μm～16μm的碳酸镁颗粒，喷雾干燥条件为：进口温度为250℃，出口温度为80℃，流速为20mL/min，喷嘴尺寸1mm。按照5℃/min的升温速度，将碳酸镁颗粒加热至600℃，在600℃煅烧碳酸镁颗粒2h，获得介孔模板剂，介孔模板剂实质为介孔氧化镁颗粒。图6示出了氧化镁颗粒的扫描电镜图片，从图6可以看出，氧化镁颗粒的外观形貌呈现球状，粒径分布在4μm～10μm。图9示出了氧化镁颗粒的孔径分布曲线，从图9可以看出氧化镁颗粒的平均孔径在10nm左右，孔径分布在5nm～17nm。

氮掺杂石墨烯包覆氧化镁的制备：将作为介孔模板剂的介孔氧化镁颗粒置于高温反应炉中，在升温过程中均匀引入流量为1L/min的氢气，3L/min的氩气，升温至1100℃，1100℃即为碳化温度，并均匀引入流量为1.5L/min的乙腈气体，反应10min，获得氮掺杂石墨烯包覆氧化镁颗粒(简写为NG@MgO)；其中，氢气作为燃烧剂使用。图7示出了氮掺杂石墨烯包覆氧化镁颗粒的扫描电镜图片。从图7可以看出，NG@MgO的粒径范围在5μm～10μm。

三维介孔氮掺杂石墨烯的制备：配制1mol/L的硝酸溶液，将NG@MgO加入800mL硝酸溶液(浓度为2mol/L)中，并在25℃按照200rpm的转速搅拌8h，使得硝酸除去NG@MgO所含有的氧化镁，获得三维介孔氮掺杂石墨烯分散液。将三维介孔氮掺杂石墨烯分散液过滤，滤饼先后用水和乙醇洗涤，最后鼓风干燥，得到三维介孔氮掺杂石墨烯。将三维介孔氮掺杂石墨烯置于微波反应器中，在真空气氛下，于1500℃高温处理30min，收集得到微米级的三维介孔氮掺杂石墨烯(简称为3DNG)。图8示出了三维介孔氮掺杂石墨烯的扫描电镜图片，从图8可以看出3DNG的粒径范围在4μm-10μm。图10示出了3DNG的孔径分布曲线，从图10可以看出氧化镁颗粒的孔径分布在5nm～18nm。

本发明实施例还提供了一种锂离子电池的制备方法，包括：将本实施例制备的三维介孔氮掺杂石墨烯作为活性物质与石墨、导电炭黑、聚偏氟乙烯以质量百分比90:0:5:5调成浆糊，溶剂选用N-甲基吡咯烷酮(NMP)，涂布在铜箔上，真空干燥12h，作为锂离子电池的负极。

将锂金属薄片作为上述锂离子电池的负极的对电极，以聚丙烯膜为隔膜，1mol/LLiPF₆溶液作为电解液，在氩气氛围的手套箱中组装成扣式电池，LiPF₆溶液的溶剂是体积比1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合液。对扣式电池进行电化学性能测试，电化学性能测试测试结果如表1所示。

表1实施例七所制作的扣式电池的电化学性能测试结果

由表1可以看出，实施例七所制备的3DNG作为储能材料应用于锂离子电池时，在0.2C和10C具有较高的比容量，使得锂离子电池具有良好的三维的扣式电池具有良好的应用前景。

实施例八

本发明实施例提供了一种三维介孔氮掺杂石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

介孔模板剂的制备：将碳酸钠在水中搅拌均匀配制1mol/L的碳酸钠溶液(质量浓度为10.6％)，将硝酸镁在水中搅拌均匀配制0.8mol/L的硝酸镁溶液(质量浓度为11.8％)。将1L碳酸钠溶液缓慢滴加至以300rpm的速度搅动的1.2L硝酸镁溶液中，滴加完成后继续搅拌10min，获得固液混合液，将固液混合液进行固液分离，得到的固相用水和乙醇洗涤，获得碳酸镁。将碳酸镁和去离子水以1:20比例混合搅拌均匀，获得碳酸镁分散液。采用喷雾干燥法对碳酸镁分散液进行喷雾干燥，获得粒径为4μm～18μm的碳酸镁颗粒，喷雾干燥条件为：进口温度为300℃，出口温度为120℃，流速为50mL/min，喷嘴尺寸为2mm。按照10℃/min的升温速度，将碳酸镁颗粒加热至600℃，在600℃煅烧碳酸镁颗粒2h，获得介孔模板剂，介孔模板剂实质为介孔氧化镁颗粒。

氮掺杂石墨烯包覆氧化镁的制备：将作为介孔模板剂的介孔氧化镁颗粒置于高温反应炉中，在升温过程中均匀引入流量为2L/min的氩气，升温至900℃，900℃即为碳化温度，并均匀引入流量为0.5L/min的乙腈气体，1L/min的甲烷气体，反应30min，获得氮掺杂石墨烯包覆氧化镁颗粒(简写为NG@MgO)。三维介孔氮掺杂石墨烯的制备：配制1mol/L的硝酸溶液，将NG@MgO加入1000mL硝酸溶液(浓度为2mol/L)中，并在40℃按照300rpm的转速搅拌12h，使得硝酸除去NG@MgO所含有的氧化镁，获得三维介孔氮掺杂石墨烯分散液。将三维介孔氮掺杂石墨烯分散液过滤，滤饼先后用水和乙醇洗涤，最后鼓风干燥，得到三维介孔氮掺杂石墨烯。将三维介孔氮掺杂石墨烯置于微波反应器中，在真空气氛下，于1200℃高温处理10min，收集得到微米级的三维介孔氮掺杂石墨烯(简称为3DNG)。

本发明实施例还提供了一种锂离子电池的制备方法，包括：将本实施例制备的三维介孔氮掺杂石墨烯作为活性物质与石墨、导电炭黑、聚偏氟乙烯以质量比80:10:5:5调成浆糊，涂布在铜箔上，作为锂离子电池的负极。

将锂金属薄片作为上述锂离子电池的负极的对电极，以聚丙烯膜为隔膜，1mol/LLiPF₆溶液作为电解液，在氩气氛围的手套箱中组装成扣式电池，LiPF₆溶液的溶剂是体积比1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合液。对扣式电池进行电化学性能测试，电化学性能测试测试结果如表1所示。

表2实施例八所制作的扣式电池的电化学性能测试结果

由表2可以看出，实施例八所制备的3DNG作为储能材料应用于锂离子电池时，在0.2C和10C具有较高的比容量，使得锂离子电池具有良好的三维的扣式电池具有良好的应用前景。

实施例九

本发明实施例提供了一种三维介孔氮掺杂石墨烯的制备方法，与实施例七的区别在于：介孔模板剂的制备的过程中，所使用的碳酸类沉淀剂为碳酸氢铵，碳酸氢铵溶液的质量百分比为5％，所使用的可溶性金属盐为硫酸镁，硫酸镁溶液的质量百分比为3％，按照碳酸氢铵与硫酸镁的摩尔比为1:0.5，将碳酸氢铵溶液滴加至以100r/min转速搅拌的硫酸镁溶液中，然后搅拌5min，固液混合液，将固液混合液进行固液分离，得到的固相用水和乙醇洗涤，获得碳酸氢镁。将碳酸氢镁和去离子水以1:0.5比例混合搅拌均匀，获得碳酸氢镁分散液。采用喷雾干燥法对碳酸氢镁分散液进行喷雾干燥，获得粒径为2μm～16μm的碳酸镁颗粒，喷雾干燥条件为：进口温度为150℃，出口温度为125℃，流速为70mL/min，喷嘴尺寸为2mm。按照3℃/min的升温速度，将碳酸氢镁颗粒加热至600℃，在500℃煅烧碳酸镁颗粒6h，获得介孔模板剂，介孔模板剂实质为介孔氧化镁颗粒。

在氮掺杂石墨烯包覆氧化镁的制备中，使用的碳源气体是流速为5L/min的体积比为1:1的丙腈和丁腈的混合气体、5L/min体积比为1:2的氨气和甲烷的混合气体、5L/min的胺类气体或5L/min的杂环类气体，所使用的保护气体为氮气，氮气流速为0.5L/min，碳化温度为700℃。所制备的三维介孔氮掺杂石墨烯的孔径为8nm～30nm。

实施例十

本发明实施例提供了一种三维介孔石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

介孔模板剂的制备：将碳酸钠在水中搅拌均匀配制质量浓度为20％的碳酸钠溶液，将硝酸锌在水中搅拌均匀配制质量浓度为15％的硝酸锌溶液。按照硝酸锌与碳酸钠的摩尔比为1:2，将碳酸钠溶液缓慢滴加至以400rpm的速度搅动的硝酸锌溶液中，滴加完成后调节pH值＝8，继续搅拌60min，获得固液混合液，将固液混合液进行固液分离，得到的固相用水和乙醇洗涤，获得碳酸锌。将碳酸镁和去离子水以1:10比例混合搅拌均匀，获得碳酸锌分散液。采用喷雾干燥法对碳酸锌分散液进行喷雾干燥，获得粒径为2μm～20μm的碳酸锌颗粒，喷雾干燥条件为：进口温度为200℃，出口温度为90℃，流速为40mL/min，喷嘴尺寸为2mm。按照15℃/min的升温速度，将碳酸锌颗粒加热至600℃，在1000℃煅烧碳酸镁颗粒4h，获得介孔模板剂，介孔模板剂实质为介孔氧化锌颗粒。

石墨烯包覆的氧化锌的制备：将作为介孔模板剂的介孔氧化锌颗粒置于高温反应炉中，在升温过程中均匀引入流量为1.25L/min的氢气，5L/min的氦气，升温至600℃，600℃即为碳化温度，并均匀引入流量为1L/min的甲烷气体，反应5min，获得石墨烯包覆的氧化锌颗粒(简写为CG@ZnO)；其中，氢气作为燃烧剂使用。

三维介孔石墨烯的制备：配制1mol/L的硝酸溶液，将CG@ZnO加入800mL硝酸溶液(浓度为2mol/L)中，并在30℃按照200rpm的转速搅拌15h，使得硝酸除去CG@ZnO所含有的氧化锌，获得三维介孔石墨烯分散液。将三维介孔石墨烯分散液过滤，滤饼先后用水和乙醇洗涤，最后鼓风干燥，得到三维介孔石墨烯。将三维介孔石墨烯置于微波反应器中，在氮气气氛下，于1000℃高温处理60min，收集得到微米级的三维介孔石墨烯(简称为3DCG)。

实施例十一

本发明实施例提供了一种三维介孔石墨烯的制备方法，与实施例十的区别在于：

介孔模板剂的制备的过程中，所使用的可溶性盐为质量比为1:1的氯化锌和硫酸锌，可溶性盐溶液的质量百分比为50％，所使用的碳酸钠溶液的质量百分比为30％，氯化锌和硫酸锌的总摩尔量与碳酸钠的摩尔量之比为1:5，沉淀反应发生时，pH值＝8.5。碳酸锌颗粒的煅烧温度在1000℃，煅烧时间为4h。

在石墨烯包覆的氧化锌的制备中，使用的碳源气体可以为体积比为2:1的乙烷和丙烷混合气体、丁烷、乙炔或丙烯，碳源气体与氦气的流量比为1：10，氦气的流量为10L/min。碳化温度为1200℃，碳化时间为60min。

实施例十二

本发明实施例提供了一种三维介孔氧掺杂石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

介孔模板剂的制备：将碳酸钠在水中搅拌均匀配制质量浓度为20％的碳酸钠溶液，将氯化钴在水中搅拌均匀配制质量浓度为50％的氯化钴溶液。按照氯化钴与碳酸钠的摩尔比为1:3，将碳酸钠溶液缓慢滴加至以250rpm的速度搅动的氯化钴溶液中，滴加完成后调节pH＝12，继续搅拌35min，获得固液混合液，将固液混合液进行固液分离，得到的固相用水和乙醇洗涤，获得碳酸钴。将碳酸钴和去离子水以1:5比例混合搅拌均匀，获得碳酸钴分散液。采用喷雾干燥法对碳酸钴分散液进行喷雾干燥，获得粒径为2μm～18μm的碳酸钴颗粒，喷雾干燥条件为：进口温度为150℃，出口温度为120℃，流速35mL/min，喷嘴尺寸为2mm。按照10℃/min的升温速度，将碳酸锌颗粒加热至800℃，在800℃煅烧碳酸镁颗粒3h，获得介孔模板剂，介孔模板剂实质为介孔氧化钴颗粒。

石墨烯包覆的氧化钴的制备：将作为介孔模板剂的介孔氧化钴颗粒置于高温反应炉中，在升温过程中均匀引入流量为1.2L/min的氢气，4L/min的氦气，升温至600℃，600℃即为碳化温度，并均匀引入流量为1L/min的甲醇和乙酸的混合气体，混合气体中甲醇和乙醇的体积比为2:1，反应120min，获得石墨烯包覆的氧化钴颗粒(简写为OG@CoO)；其中，氢气作为燃烧剂使用。

三维介孔氧掺杂石墨烯的制备：配制1mol/L的硝酸溶液，将OG@CoO加入800mL硝酸溶液(浓度为2mol/L)中，并在30℃按照200rpm的转速搅拌15h，使得硝酸除去OG@CoO所含有的氧化钴，获得三维介孔氧掺杂石墨烯分散液。将三维介孔氧掺杂石墨烯分散液过滤，滤饼先后用水和乙醇洗涤，最后鼓风干燥，得到三维介孔氧掺杂石墨烯。将三维介孔氧掺杂石墨烯置于微波反应器中，在氮气气氛下，于2000℃高温处理1min，收集得到微米级的三维介孔氧掺杂石墨烯(简称为3DOG)。

当然，本实施例中的甲醇和乙酸的混合气体还可以替换为乙酸或丙酮。

实施例十三

本发明实施例提供了一种三维介孔氧氮掺杂石墨烯的制备方法，其与实施例十三的区别在于，所使用的碳类源气体为醇胺类气体、N,N-二甲基甲酰胺或尿素。

实施例十四

本发明实施例提供了一种三维介孔硫掺杂石墨烯的制备方法，其与实施例十三的区别在于，所使用的可溶性金属盐为可溶性钴盐，可溶性钴盐溶液含有质量比为2:1的硫酸钴和硝酸钴，所使用的碳类源气体为硫脲。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种介孔模板剂，其特征在于，所述介孔模板剂为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒具有纳米介孔，所述金属氧化物颗粒的比表面积为50m²·g^-1～200m²·g^-1。

2.根据权利要求1所述的介孔模板剂，其特征在于，

所述金属氧化物颗粒为球状颗粒或异形颗粒；

和/或，

所述金属氧化物颗粒的粒径为2μm～20μm，所述金属氧化物颗粒所具有的纳米介孔的孔径为3nm～30nm；

和/或，

所述金属氧化物颗粒含有氧化镁、氧化锌、氧化钴中的一种或多种。

3.一种权利要求1或2所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，包括：

将碳酸类金属盐制备成碳酸类金属盐颗粒；

对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂。

4.根据权利要求3所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，所述将碳酸类金属盐材料制备成碳酸类金属盐颗粒包括：

按照1：(0.5～20)的质量比，将所述碳酸类金属盐材料分散在水中，获得碳酸类金属盐分散液；

采用喷雾干燥法对所述碳酸类金属盐分散液进行喷雾干燥，获得微米级的碳酸类金属盐颗粒；喷雾干燥的进口温度150℃～300℃，喷雾干燥的出口温度80℃～125℃；

和/或，

对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂包括：

按照3℃/min～15℃/min的升温速度，将所述碳酸类金属盐颗粒加热至500℃～1000℃，在500℃～1000℃对所述碳酸类金属盐颗粒进行煅烧，使得所述碳酸类金属盐颗粒所含有的碳酸类金属盐发生分解，获得介孔模板剂。

5.根据权利要求3所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，将所述碳酸类金属盐制备成所述碳酸类金属盐颗粒前，所述介孔模板剂的制备方法还包括：

将可溶性金属盐、碳酸类沉淀剂和水混合均匀，获得反应体系，并调节反应体系的pH值；

控制可溶性金属盐和碳酸类沉淀剂发生沉淀反应，获得碳酸类金属盐。

6.根据权利要求5所述的介孔模板剂的制备方法，其特征在于，所述可溶性金属盐为可溶性镁盐、可溶性锌盐、可溶性钴盐中的一种或多种，所述碳酸类沉淀剂含有碳酸根和/或碳酸氢根。

7.一种三维介孔石墨烯，其特征在于，所述三维介孔石墨烯为三维介孔石墨烯颗粒，所述三维介孔石墨烯颗粒具有纳米介孔，所述三维介孔石墨烯颗粒的比表面积为100m²·g^-1～2000m²·g^-1。

8.根据权利要求7所述的三维介孔石墨烯，其特征在于，

所述三维介孔石墨烯颗粒具有5层-10层的石墨烯层；

和/或，

所述三维介孔石墨烯颗粒为球状颗粒或异形颗粒；

和/或，

所述三维介孔石墨烯颗粒所具有的纳米介孔的孔径为5nm-50nm。

9.根据权利要求7所述的三维介孔石墨烯，其特征在于，所述三维介孔石墨烯颗粒为杂原子掺杂石墨烯颗粒、石墨烯颗粒或含有杂原子掺杂石墨烯和石墨烯的颗粒，所述杂原子掺杂石墨烯颗粒所含有的杂原子为氮、硫、氧中的一种或多种，所述含有杂原子掺杂石墨烯和石墨烯的颗粒中杂原子掺杂石墨烯所含有的杂原子为氮、硫、氧中的一种或多种。

10.一种权利要求7～9任一项所述三维介孔石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

在保护气体的保护下，在所述介孔模板剂的表面和所述介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构；

去除所述石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯。

11.根据权利要求10所述的三维介孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述在保护气体的保护下，在所述介孔模板剂的表面和所述介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构包括：

将所述介孔模板剂置于反应器内，并向所述反应器内通入保护气体、碳源类气体和还原性气体；

将所述介孔模板剂所在的反应器内环境温度加热至碳源类气体的碳化温度，当所述环境温度等于所述碳化温度时停止通入还原性气体；

在所述介孔模板剂的表面和介孔模板剂所包括的纳米介孔内沉积由碳源类气体碳化所形成的石墨烯类材料，获得石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构。

12.根据权利要求11所述的三维介孔石墨烯的制备方法，其特征在于，

所述碳源类气体包括碳源气体和/或含掺杂元素的碳源气体，所述含掺杂元素的碳源气体所含有的掺杂元素为氮、硫、氧中的一种或多种；

和/或，

所述碳化温度为600℃～1200℃，沉积时间为5min～120min，所述保护气体的流量为0.5L/min～10L/min，所述碳源类气体、保护气体和所述还原性气体的流量比为(0.1～10):1:(0.25～0.33)。

13.根据权利要求11所述的三维介孔石墨烯的制备方法，其特征在于，

所述去除所述石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯包括：

通过酸法刻蚀的方式去除所述石墨烯类材料与介孔模板剂的复合包覆结构所含有的介孔模板剂，得到三维介孔石墨烯；

和/或，

所述得到三维介孔石墨烯后，所述三维介孔石墨烯的制备方法还包括：

在保护气体的保护下，将三维介孔石墨烯在1000℃-2000℃微波处理1min～60min。

14.一种储能材料，其特征在于，包括权利要求7～9任一项所述三维介孔石墨烯。

15.一种电池，其特征在于，包括电极材料，所述电极材料含有权利要求14所述的储能材料。