一種石墨烯基超級電容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨稀基超級電容器的制備方法，屬化工材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容器是一種不僅能夠利用雙層電容器來儲能，也能利用電極與電解液之間發(fā)生氧化還原來儲能，其中核心的就是電容器的電極材料，單一的我們稱為超級電容器，與導(dǎo)電聚合物復(fù)合制備的電極電容器我們也稱為贗電容電容器。超級電容器具有可大電流快速充放電，循環(huán)次數(shù)多，性能穩(wěn)定等優(yōu)點是未來重要的發(fā)展方向。影響超級電容器發(fā)展的關(guān)鍵因素主要為電極材料，目前人們研究的熱點主要集中在多孔碳材料和金屬氧化物材料等方面，盡管這些材料具有一定的優(yōu)勢，但是由于孔結(jié)構(gòu)分布不合理和孔道閉塞，導(dǎo)電率較差影響了電容器的性能。石墨烯具有較大的比表面積和較高的導(dǎo)電性，特別是二維的平面結(jié)構(gòu)有助于縮短離子的傳輸路徑，在超級電容器方面具有很好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提高一種全新的超級電容器電極的制備方法和超級電容器的組裝，最終得到性能優(yōu)異的石墨烯基超級電容器。
[0004]本發(fā)明所述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，是將天然鱗片石墨用強(qiáng)酸處理，然后在900-1000°C下迅速膨脹，再在超聲反應(yīng)器中超聲剝離6_8h，洗滌干燥等到石墨稀電極材料
[0005]上述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:強(qiáng)酸包括硫酸和硝酸或兩者的混合酸，天然鱗片石墨為300目，與酸的質(zhì)量比為1:10-20。
[0006]本發(fā)明所述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:是將石墨烯加入鹽酸的苯胺溶液中強(qiáng)烈攪拌0.5h，在0°C下滴加氧化劑反應(yīng)5_8h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌干燥，得到石墨烯基聚苯胺超級電容器電極。
[0007]上述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:鹽酸與苯胺的質(zhì)量比為1:1，混合液與去離子水的質(zhì)量比為1:25-50 ;氧化劑為過硫酸銨或氯化鐵，與苯胺的摩爾比為1:1。
[0008]本發(fā)明所述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:是以石墨烯基聚苯胺為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以氫氧化鈉和硫酸鉀為電解液構(gòu)成超級電容器
[0009]上述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:電解液為氫氧化鈉或硫酸鉀或兩者的混合液，其濃度為6-8mol/L。
【具體實施方式】
[0010]實施例:
[0011]所述一種石墨烯基超級電容器的制備方法:取5克300目天然鱗片石墨放置于濃硝酸中反應(yīng)2小時，洗滌干燥后在1000°C的馬弗爐中放置5s迅速膨脹。然后放在超聲反應(yīng)器中反應(yīng)8小時，得到石墨稀電極材料。
[0012]將得到的石墨烯放置于500ml溶液中，溶液的配比為15ml濃鹽酸和5克苯胺和485ml的去離子水；強(qiáng)烈攪拌0.5小時后，取11.5克過硫酸銨溶于50ml去離子水中，在0°C下緩慢滴加至溶液中反應(yīng)8h，待有墨綠色產(chǎn)物完全生成后，洗滌，干燥，得到石墨烯基聚苯胺電極材料。
[0013]以以石墨烯基聚苯胺為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以6mol/L氫氧化鈉和硫酸鉀混合液為電解液構(gòu)成超級電容器，分別在不同的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安充放電、交流阻抗、循環(huán)壽命等性能。
[0014]在0-2V電壓范圍內(nèi)，以6A/g的電流密度獲得498F/g的容量，循環(huán)5000次后容量保持為98%。
【主權(quán)項】
1.一種石墨烯基超級電容器的制備方法，是將天然鱗片石墨用強(qiáng)酸處理，然后在900-1000°C下迅速膨脹，再在超聲反應(yīng)器中超聲剝離6-8h，洗滌干燥等到石墨烯電極材料。2.—種石墨烯基超級電容器的制備方法，是將石墨烯加入鹽酸的苯胺溶液中強(qiáng)烈攪拌0.5h，在0°C下滴加氧化劑反應(yīng)5-8h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌干燥，得到石墨烯基聚苯胺超級電容器電極。3.—種石墨烯基超級電容器的制備方法，是以石墨烯基聚苯胺為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以氫氧化鈉和硫酸鉀為電解液構(gòu)成超級電容器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:強(qiáng)酸包括硫酸和硝酸或兩者的混合酸，天然鱗片石墨為300目，與酸的質(zhì)量比為1:10-20。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:鹽酸與苯胺的質(zhì)量比為1:1，混合液與去離子水的質(zhì)量比為1:25-50 ;氧化劑為過硫酸銨或氯化鐵，與苯胺的摩爾比為1:1。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:電解液為氫氧化鈉或硫酸鉀或兩者的混合液，其濃度為6-8mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯基超級電容器的制備方法，將天然鱗片石墨用強(qiáng)酸處理，然后在900-1000℃下迅速膨脹，再在超聲反應(yīng)器中超聲剝離6-8h，洗滌干燥等到石墨烯電極材料。將石墨烯加入鹽酸的苯胺溶液中強(qiáng)烈攪拌0.5h，在0℃下滴加氧化劑反應(yīng)5-8h，反應(yīng)結(jié)束后洗滌干燥，得到石墨烯基聚苯胺超級電容器電極。本發(fā)明制備了一種同時具有導(dǎo)電性好、比表面積大、吸附活性點多的二維新型石墨烯基納米電極材料，并表現(xiàn)出極佳的電容性能。
【IPC分類】H01G11/84
【公開號】CN105070532
【申請?zhí)枴緾N201510515160
【發(fā)明人】花秀夫, 張?zhí)?
【申請人】西安岳達(dá)植物科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月20日