[发明专利]二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备及其作为超级电容器电极材料的应用

权利要求书

1.片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）氧化石墨分散液的制备：将氧化石墨超声分散于蒸馏水中，形成浓度为1~1.5mg/mL的氧化石墨分散液； 

（2）片状六边形二氧化锰的制备：将高锰酸钾溶解于蒸馏水中，形成浓度为0.05~0.1g/L的高锰酸钾水溶液；再加入马铃薯淀粉，搅拌使其充分溶解，获得混合溶液；调解混合溶液pH值至9~10后，于160~180℃下水热反应12~24h；冷却至室温，抽滤，用无水乙醇、蒸馏水洗涤至中性，干燥，得到片状六边形二氧化锰；

（3）片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备：在氧化石墨分散液中先加入片状六边形二氧化锰，混合均匀后使混合液于160~180℃下水热反应12~24h；冷却至室温，抽滤，用无水乙醇、蒸馏水洗涤至中性，干燥，得到，得到二氧化锰/石墨烯/多孔碳(MnO₂/rGO/C)复合材料。

2.如权利要求1所述片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于：在制备片状六边形二氧化锰的工艺中，高锰酸钾与马铃薯淀粉的质量比是1:1~2:1。

3.如权利要求1所述片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于：在制备片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的工艺中，氧化石墨与片状六边形二氧化锰的质量比是1:3~1:5。

4.如权利要求1所述片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于：在制备片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的工艺中，在氧化石墨分散液中加入片状六边形二氧化锰混合均匀后再加入正己烷和无水乙醇并搅拌均匀，然后进行水热反应；混合分散液中正己烷的体积百分数为2.5~5%，无水乙醇的体积百分数为1.5~5%。

5.如权利要求1所述片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述干燥是在60~70℃下真空干燥6~12h。

6.如权利要求1所述方法制备的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料作为超级电容器电极材料的应用。

7.如权利要求5所述方法制备的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：将片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料和乙炔黑混合均匀后分散于Nafion溶液中，超声20~80min后，混合液用移液枪均匀涂覆于玻碳电极上，自然晾干。

8.如权利要求6所述方法制备的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料与乙炔黑的质量比为5.8:1~6.3:1。

9.如权利要求5所述方法制备的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：分散于Nafion溶液中的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料和乙炔黑的质量浓度为5.5~6.0mg/mL。

10.如权利要求5所述方法制备的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：涂覆于玻碳电极上混合液的量为23.5~26.5uL/cm²。