[发明专利]一种三维石墨烯微球复合材料、其制造方法及应用

权利要求书

1.一种三维石墨烯微球复合材料，包括微球核、依附于所述微球核上的三维石墨烯球壳、和依附于所述三维石墨烯球壳上的至少一层薄膜材料，其特征在于，所述三维石墨烯微球复合材料是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法，以含碳气体的等离子体作为前驱体，氩气和氢气作为辅助气体，在所述微球核上原位生长，其中所述含碳气体与所述辅助气体的体积比为1∶5，生长温度为800℃或900℃，所述微球核的尺寸为100-1000nm，微球核具有多孔结构，平均孔道直径为10nm，所述三维石墨烯球壳包括无规则地聚集在一起的若干片石墨烯纳米片，石墨烯纳米片尺寸为3-30nm，厚度为1-2nm，所述三维石墨烯球壳具有多孔结构，平均孔道尺寸为5nm，所述至少一层薄膜材料中每一单层薄膜材料厚度为2-3nm，完全包覆所述三维石墨烯球壳。

2.根据权利要求1所述的三维石墨烯微球复合材料，其特征在于，所述三维石墨烯球壳在所述微球核上原位生长，三维石墨烯球壳完全包覆所述微球核。

3.根据权利要求1所述的三维石墨烯微球复合材料，其特征在于，依附于所述三维石墨烯球壳上的至少一层薄膜材料的最外层薄膜材料完全或部分包覆所述三维石墨烯球壳及其它层薄膜材料。

4.根据权利要求1所述的三维石墨烯微球复合材料，其特征在于，所述微球核可以由金属材料、氧化物材料、非金属材料、半导体材料、碳材料、有机高分子材料中的一种或多种材料复合构成。

5.根据权利要求1-4的任一项所述的三维石墨烯微球复合材料，其特征在于，所述微球核包括金属微球核、氧化物微球核、非金属微球核、半导体微球核、碳微球和/或聚合物微球核，所述金属微球核包括Sn微球核、Pt微球核、Au微球核、Ag微球核、Cu微球核、Ni微球核；所述非金属微球核包括S微球核；所述氧化物微球核包括SnO₂微球核、MnO₂微球核、锂复合氧化物微球核、Li₄Ti₅O₁₂微球核、镍钴锰酸锂微球核、镍钴铝酸锂微球核、Mn₃O₄微球核、MnO微球核、NiO微球核、Co₃O₄微球核、Fe₂O₃微球核、Fe₃O₄微球核、V₂O₅微球核、TiO₂微球核；所述半导体微球核包括Si微球核、ZnO微球核；所述聚合物微球核包括聚苯胺(PANI)微球核、聚3，4-己撑二氧噻吩(PEDOT)微球核。