[发明专利]一种多边缘石墨烯的制备方法及其制备的铝离子电池

权利要求书

1.一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：

去除镍颗粒表面氧化层并使镍颗粒相互连接；

在成片的镍颗粒表面生长石墨烯，形成覆盖石墨烯的镍网结构；

在覆盖石墨烯的镍网结构表面覆盖一层PMMA，得到PMMA/石墨烯/镍网结构；

用酸去除金属镍，得到PMMA/石墨烯结构样品；

去除PMMA得到多边缘石墨烯。

2.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述去除镍颗粒表面氧化层并使镍颗粒相互连接的方法为使用镍颗粒作为三维模板和催化剂，即将镍颗粒清洗干净，放入石英舟中并将其放入水平管式炉中，然后在真空下加热至400-650℃，然后连续通入氩气和氢气，在恒温下退火10-20min，去除镍颗粒表面的氧化层并使镍颗粒连续相互连接。

3.根据权利要求2所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述镍颗粒尺寸为200nm-4000nm。

4.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述通入管式炉的氩气流量为600-800sccm，氢气流量为70-100sccm。

5.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述在成片的镍颗粒表面生长石墨烯采用将一定流量的甲烷气体通入反应管式炉内，并持续通入气体3-10min，然后关闭甲烷气体，在600-800sccm氩气和70-100sccm氢气环境下以150-250℃min^-1的速率下快速冷却至室温。

6.根据权利要求5所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述通入管式炉反应的甲烷气体流量为20-40sccm。

7.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述在覆盖石墨烯的镍网结构表面覆盖一层PMMA的方法为用4.5％的聚甲基丙烯酸甲酯溶液(溶剂为乙酰丁酮)滴涂在表面覆盖了石墨烯的镍颗粒，然后在100-120℃下烘烤20-60min，使PMMA完全固化，得到PMMA/石墨烯/镍网结构。

8.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述用酸去除金属镍的方法为将上述得到的PMMA/石墨烯/镍网样品在70-90℃的2-5m盐酸(HCl)溶液中蚀刻4-8h去除镍，得到PMMA/石墨烯结构样品。

9.根据权利要求1所述一种多边缘石墨烯的制备方法，其特征在于：所述去除PMMA的方法为将上述得到的PMMA/石墨烯结构样品用50-60℃的丙酮蒸气处理0.5-2h，最后用清水漂洗并冷冻干燥得到纯多边缘石墨烯。

10.一种采用上述多边缘石墨烯制备的铝离子电池，其特征在于：所述铝离子电池采用多边缘石墨烯作为正极，铝箔作为负极，玻璃纤维作为隔膜，所述电解液采用溶剂氯化1-乙基-3-甲基咪唑，电解质采用氯化铝盐制备而成。