[发明专利]一种瓶状孔形的石墨烯电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种瓶状孔形的石墨烯电极材料，其特征在于，该材料具有由石墨烯片层搭接而成的三维多孔结构，孔的形状为瓶状；

形状为瓶状的孔包括瓶身部和瓶口部，并且瓶身部的孔径大于瓶口部的孔径；

瓶身部的孔径为10～50nm，瓶口部的孔径为0.5～10nm。

2.根据权利要求1所述的瓶状孔形的石墨烯电极材料，其特征在于，当材料的孔隙率为10％～95％时，其比表面积为100m²·g^-1～3000m²·g^-1，孔容积为0.2cm³·g^-1～4cm³·g^-1。

3.根据权利要求1所述的瓶状孔形的石墨烯电极材料，其特征在于，瓶口部由特定官能团构成。

4.根据权利要求3所述的瓶状孔形的石墨烯电极材料，其特征在于，特定官能团包括羟基、羧基、羰基、醚基、磺酸基、亚磺酸基、硝基、亚硝基、磷酸基中的至少一种。

5.一种瓶状孔形石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、石墨烯水凝胶的制备：将氧化石墨烯分散液进行水热还原处理，得到具有三维结构的石墨烯水凝胶；

步骤二、石墨烯与酸性组分复合：将步骤一制得的石墨烯水凝胶浸泡在浓度为c的含有酸性组分的水溶液中，静态吸附t小时，随后将石墨烯水凝胶取出干燥，得到石墨烯与酸性组分的复合物；

步骤三、石墨烯与酸高温反应：将步骤二得到的复合物置于缺氧气氛或还原性气氛下，在温度T₁下加热处理，取出并用稀盐酸和去离子水反复清洗纯化，得到具有瓶状孔形的石墨烯电极材料；

步骤三中所述的加热温度T₁≥300℃。

6.根据权利要求5所述的瓶状孔形石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的酸性组分为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、亚硝酸、偏磷酸中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的瓶状孔形石墨烯电极材料的制备方法，步骤二中所述的含有酸性组分的水溶液的浓度c为0.01M-10M，浸泡时间t为0.01h-48h。

8.根据权利要求5所述的瓶状孔形石墨烯电极材料的制备方法，缺氧气氛包括氮气、氩气、氦气中的至少一种；还原性气氛包括氨气、氢气、一氧化碳中的至少一种。