权利要求
1.一种石墨烯掺杂硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(S1)石墨烯和掺杂剂在醇水溶液中混合均匀,冷冻干燥得到掺杂石墨烯;所述掺杂剂含有N和P元素;
(S2)掺杂石墨烯加入到双氧水和氨水的混合溶液中,超声处理,洗涤,干燥;
(S3)将干燥后的物料分散到醇水溶液中,加入水合肼,升温反应,洗涤,干燥,得到改性石墨烯;
(S4)改性石墨烯分散至高分子树脂溶液中,升温固化,冷却后所得产品进行粉碎、干燥,得到固化料;
(S5)固化料进行热解、活化处理,得到掺杂多孔碳材料;
(S6)掺杂多孔碳材料依次经过硅纳米颗粒沉积、碳包覆,得到产品石墨烯掺杂硅碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(S1)中,所述的石墨烯的种类为单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯的一种或多种组合;所述掺杂剂选自磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的至少一种;掺杂剂和石墨烯的质量比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(S1)中,醇水溶液为C1-3的醇和水按照体积比1-2:1-2的混合溶液,所述C1-3的醇选自甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种;所述冷冻干燥是在1Pa-100Pa,-30℃至-20℃进行。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(S2)中,双氧水浓度为20-30wt%,氨水浓度为20-25wt%,双氧水和氨水的体积比为3-5:3-5,掺杂石墨烯质量和双氧水和氨水的混合溶液体积的比例为1g:100-160mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(S3)中,醇水溶液是C1-3的醇和水按照体积比1-2:1-2的混合溶液,干燥后的物料质量、醇水溶液体积之比为1-3g:100mL;干燥后的物料质量和水合肼体积之比为1g:3-5mL;升温反应是70-90℃反应5-10h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(S4)中,高分子树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、丙烯酸树脂中的至少一种,液体高分子树脂溶液的固含量为30-60wt%,溶剂选自水、乙醇、丙酮、甲苯、乙酸乙酯中的至少一种。
7.根
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