[发明专利]负载聚苯胺纳米粒子的石墨烯纤维超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种负载聚苯胺纳米粒子的石墨烯纤维超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将1重量份的氧化石墨烯原料溶于1000重量份的去离子水，在超声浴中处理，得到氧化石墨烯溶液；

2）将氧化石墨烯溶液经浓缩后，得到10-20mg/ml的氧化石墨烯分散液；

3）将氧化石墨烯分散液用100-200微米口径的纺丝头挤出到凝固液中，所得纤维静置后取出并烘干得到氧化石墨烯纤维；

4）将氧化石墨烯纤维置于还原氛围中，80-95摄氏度下还原，得到石墨烯纤维；

5）将石墨烯纤维浸泡于含有苯胺的高氯酸/乙醇溶液中，并加入过硫酸铵，静置得到负载有聚苯胺纳米粒子的石墨烯纤维；

6）将两根石墨烯纤维固定于基底上，保持间距，两根石墨烯纤维两端用导电材料固定，中间涂覆包裹凝胶电解质，风干得到负载有聚苯胺纳米粒子的石墨烯纤维超级电容器。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩为15000转每分钟进行离心。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）所述的凝固液配方是：乙醇与水的体积比为1:3到3:1，氯化钙的质量百分含量为1%到10%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原氛围是水合肼蒸汽、碘化氢溶液、维生素Ｃ溶液、热还原中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤４）所述石墨烯纤维的直径在20-150微米。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5）所述的石墨烯纤维的长度在2cm到20cm之间。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5）所述聚合反应体系中的苯胺与过硫酸铵的浓度分别为0.045mol/L到0.05mol/L、 0.03mol/L到0.035mol/L，高氯酸浓度为1mol/L，乙醇浓度为3.5mol/L，所述聚合反应体系保持在零度到零下10度进行。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6）所述两根负载聚苯胺纳米粒子的石墨烯纤维的固定方式为平行排列、通过双面胶固定于基底上，所述石墨烯纤维间距为3-5mm，所述的基底为聚对苯二甲酸乙二酯透明弹性塑料薄膜。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6）所述的导电材料为铜、银、金、铂或者高导电率的导电塑料。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6）所述凝胶电解质的配方为：按质量算，聚乙烯醇：水：磷酸=1:10:1。