[发明专利]一种自支撑钒系石墨烯界面储锌材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，包括：将石墨烯、钒溶胶以及正丙醇混合，采用水热合成法得到二氧化钒石墨烯复合材料，再将所述二氧化钒石墨烯复合材料与碳纳米管混匀，粉碎，抽滤，得到自支撑钒系石墨烯界面储锌材料。

2.根据权利要求1所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述将石墨烯、钒溶胶以及正丙醇混合，采用水热合成法得到二氧化钒石墨烯复合材料包括：

将所述石墨烯与所述钒溶胶混合，加入至正丙醇溶液中得到混合溶液A，将所述混合溶液A超声处理第一时长，再水热第二时长，将得到的沉淀物洗涤，干燥，得到所述二氧化钒石墨烯复合材料。

3.根据权利要求2所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述水热的加热温度在170℃至190℃范围内，所述第二时长在11小时至13小时范围内。

4.根据权利要求2所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述混合溶液A中，所述石墨烯的含量在0.76mg/mL至1.29mg/mL范围内，所述钒溶胶的含量在4.49mg/mL至8.5mg/mL。

5.根据权利要求1所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述将所述二氧化钒石墨烯复合材料与所述碳纳米管混匀，粉碎，抽滤，得到自支撑钒系石墨烯界面储锌材料包括：

将所述二氧化钒石墨烯复合材料与所述碳纳米管混合加入去离子水中，所述碳纳米管加入量与总体质量的质量比在28％至32％范围内，超声粉碎第三时长，抽滤至负载量达到1.9mg/cm²至2.5mg/cm²范围内，得到所述自支撑钒系石墨烯界面储锌材料。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述石墨烯为还原氧化石墨烯。

7.根据权利要求6所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述还原氧化石墨烯的制备方法包括：

将石墨粉加入浓硫酸中，室温搅拌第四时长，水浴加热，并加入硝酸钠，搅拌至所述硝酸钠完全溶解，得到混合溶液B；

向所述混合溶液B中加入高锰酸钾，搅拌，再加入蒸馏水，搅拌，得到氧化石墨烯溶液；

停止水浴加热，向所述氧化石墨烯溶液中加入蒸馏水与过氧化氢，得到混合溶液C；

向所述混合溶液C中加入盐酸溶液进行洗涤，洗涤后加入蒸馏水洗至中性，沉淀物分散于蒸馏水，超声，去除沉淀物，取上清液为所述还原氧化石墨烯的溶液。

8.根据权利要求1-5任一项所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法，其特征在于，所述钒溶胶的制备方法包括：

将五氧化二钒加热第五时长，得到熔融物，将所述熔融物加入蒸馏水中搅拌，冷却至室温，过滤得到所述钒溶胶。

9.一种自支撑钒系石墨烯界面储锌材料，其特征在于，所述自支撑钒系石墨烯界面储锌材料由上述权利要求1-8任一项所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料制备方法制备而成。

10.一种如权利要求9所述的自支撑钒系石墨烯界面储锌材料的应用，其特征在于，所述自支撑钒系石墨烯界面储锌材料用于制备锌离子电池正极活性材料。