[发明专利]硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）将氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散，得到稳定分散的氧化石墨烯分散液；

（2）将碳纳米管加入到氧化石墨烯分散液中，继续超声，并通过离心取上层黑色液体，得到均一稳定的石墨烯/碳纳米管分散液；

（3）将钴盐、镍盐、硫脲和乙二胺溶于去离子水中，得到均一的盐溶液；

（4）将盐溶液加入到石墨烯/碳纳米管分散液中，超声分散，得到均匀的盐溶液和石墨烯/碳纳米管分散液的混合溶液；

（5）将得到的盐溶液和石墨烯/碳纳米管分散液的混合溶液转移至水热釜中，进行水热反应，得到硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料；

（6）将得到的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料在惰性气体保护下进行热处理，以完善硫化钴镍的晶体结构和进一步还原石墨烯。

2.根据权利要求1所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于步骤（2）中，所述氧化石墨烯和碳纳米管的质量比为5:1~1:3；超声时间为1~3h；离心速率为6000~12000rpm，离心时间为10~40min。

3.根据权利要求1或2所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中，所述钴盐选自硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、醋酸钴；镍盐选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、醋酸镍；镍盐的质量范围为5~25mgmL^-1，钴盐的质量范围为10~50mgmL^-1；硫脲的质量浓度为10~40mgmL^-1，乙二胺的用量为1~5mL；钴盐中的钴和镍盐中的镍的摩尔比为2~2.5。

4.根据权利要求3所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中，所述石墨烯/碳纳米管分散液的浓度为0.5~3mgmL^-1，；石墨烯/碳纳米管杂化材料与钴盐的浓度比为1:2~1:15。

5.根据权利要求1、2或4所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于步骤（5）中，所述水热反应的反应温度为160~220℃，反应时间为10~24h。

6.根据权利要求1、2或4所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于步骤（6）中，所述惰性气体为高纯氩气或高纯氮气，热处理温度为250~400℃，热处理时间为1~4h。

7.由权利要求1-6之一所述制备方法制备得到的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料。

8.根据权利要求7所述的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料作为高性能电催化材料，以及锂离子电池、超级电容器电极材料的用途。