[发明专利]复合材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料为面-点-线三维结构，所述复合材料包括石墨烯、纳米碳氧化物和导电聚合物，所述石墨烯的表面吸附有所述纳米碳基氧化物，所述石墨烯通过纳米碳基氧化物连接有所述导电聚合物，所述导电聚合物为纳米线结构；

所述复合材料包括以下步骤制备：

将纳米碳基氧化物溶液、石墨烯和导电聚合物前驱体搅拌分散形成混合溶液，将所述混合溶液与阴极、阳极和参比电极组成三电极体系；

在第一电位下，将所述混合溶液进行第一电化学反应；

在第二电位下，将第一电化学反应后的混合溶液进行第二电化学反应，得到复合材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下技术特征（1）至（11）中的至少一种：

（1）所述石墨烯、纳米碳基氧化物和导电聚合物的质量比为1：（0.1～0.5）：（0.5～1）；

（2）所述纳米碳基氧化物的含氧量为30%~60%；

（3）所述纳米碳基氧化物的平均粒径为1nm~20nm；

（4）所述纳米碳基氧化物包括氧化石墨烯量子点、氧化碳量子点和氧化石墨炔量子点中的至少一种；

（5）所述纳米碳基氧化物为零维结构；

（6）所述纳米碳基氧化物的表面具有sp²结构；

（7）所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的至少一种；

（8）所述复合材料的粉体电导率为100 S/cm~1000 S/cm；

（9）所述石墨烯的平均粒径为0.1µm~3.0µm；

（10）所述石墨烯的平均厚度小于等于3.5nm；

（11）所述石墨烯的碳含量大于等于98%。

3.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将纳米碳基氧化物溶液、石墨烯和导电聚合物前驱体搅拌分散形成混合溶液，将所述混合溶液与阴极、阳极和参比电极组成三电极体系；

在第一电位下，将所述混合溶液进行第一电化学反应；

在第二电位下，将第一电化学反应后的混合溶液进行第二电化学反应，得到复合材料，所述复合材料为面-点-线三维结构，所述复合材料包括石墨烯、纳米碳氧化物和导电聚合物，所述石墨烯的表面吸附有所述纳米碳基氧化物，所述石墨烯通过纳米碳基氧化物连接有所述导电聚合物，所述导电聚合物为纳米线结构。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纳米碳基氧化物溶液为纳米碳基氧化物溶于溶剂获得，其包括以下技术特征（1）至（9）中至少一种：

（1）所述纳米碳基氧化物在所述纳米碳基氧化物溶液中的质量分数为1 wt.%~10wt.%；

（2）所述纳米碳基氧化物的含氧量为30%~60%；

（3）所述纳米碳基氧化物的平均粒径为1nm~20nm；

（4）所述纳米碳基氧化物包括氧化石墨烯量子点、氧化碳量子点和氧化石墨炔量子点中的至少一种；

（5）所述纳米碳基氧化物为零维结构；

（6）所述纳米碳基氧化物的表面具有sp²结构；

（7）所述纳米碳基氧化物溶液的电导率为30 mS/cm~60 mS/cm；

（8）所述溶剂包括乙二醇、二甲基亚砜和水中的至少一种；

（9）所述纳米碳基氧化物与石墨烯的质量比为1:（1~5）。