[发明专利]一种硅掺杂的石墨烯气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，所述石墨烯气凝胶为由片层状的石墨烯片缠绕而成，缠绕的石墨烯片之间形成三维孔洞，孔洞中掺杂有硅原子，所述孔洞的大小为1μm-100nm；

所述硅掺杂的石墨烯气凝胶的制备方法包括以下步骤：

步骤1，混合天然石墨粉和浓硫酸，搅拌后加入硝酸钠，形成混合物A，混合物A冷却至0℃后加入高锰酸钾，水浴加热后形成浆状物B；水浴加热温度为35～40℃，水浴加热时间为30min；

步骤2，在浆状物B中加入去离子水和H₂O₂，待混合物由棕色变为淡黄色的混合溶液C后，将混合溶液C通过稀盐酸洗涤，将洗涤后的混合溶液C离心，将离心后的溶液在水中超声分散，得到GO分散液；

步骤3，将GO分散液和二氧化硅混合后，水热反应后将产物晾干后真空干燥，得到硅掺杂的石墨烯气凝胶；水热反应温度为180℃，水热反应时间为12h。

2.根据权利要求1所述的一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，步骤1中，天然石墨粉和浓硫酸的混合比例为1g：23mL，加入的硝酸钠为0.5g。

3.根据权利要求1所述的一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，步骤1中，1g的天然石墨烯粉对应加入3g的高锰酸钾。

4.根据权利要求1所述的一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，步骤2中，所述超声分散时间为3h，GO分散液的浓度为1～8mg/mL。

5.根据权利要求1所述的一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，步骤3中，加入的二氧化硅质量为GO分散液质量的15％。

6.根据权利要求1所述的一种硅掺杂的石墨烯气凝胶在电容器领域方面的应用，其特征在于，步骤3中，真空干燥时间为72h。