[发明专利]一种Fe3

说明书

一种Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法，所述制备方法是将无水乙酸钠、柠檬酸钠及三氯化铁置于乙二醇中磁力搅拌，获得铁前驱体悬浊液；将氧化石墨烯超声分散在乙二醇中，制得氧化石墨烯乙二醇悬浊液；将氧化石墨烯乙二醇悬浊液与铁前驱体悬浊液一并置于反应釜中密封，反应后降至室温，再用磁铁分离获得固相样品，然后用去离子水洗涤，真空干燥，制得Fe₃O₄/石墨烯复合材料。本方法通过充放电过程中产生的法拉第准电容进行储能，避免了石墨烯在充放电过程中发生堆叠，使Fe₃O₄与石墨烯之间产出协同效应，得到具有良好电容性能的循环稳定性好的电容器负极材料。

技术领域

本发明涉及一种Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法，尤其是一种储能用超级电容器电极材料的Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法。

背景技术

随着能源存储产业的不断发展，电能存储技术在工业生活中发挥越来越重要的作用，各种储能器件在新能源汽车、军用设备、大功率启动电源等电子产品领域的应用越来越广泛。其中，超级电容器以能量密度大、功率密度高、循环寿命长等优点成为应用的热点。

随着超级电容器的应用越来越广泛，对于超级电容器性能的要求也逐渐提高。然而，由于其自身比容量的限制，性能的提升遇到了瓶颈，其中电极材料是关键，其性能的好坏直接影响超级电容器性能的优劣。因此，开发优异性能的电极材料对超级电容器性能的提升有重要意义。

Fe₃O₄具有较高的理论比容量、原料资源丰富及对环境无污染等诸多优点，在超级电容器用负极材料领域中具有广阔的应用前景。然而其在充放电过程中结构易破坏且循环稳定性差。制备纳米结构的Fe₃O₄和构建Fe₃O₄复合材料可在一定程度上解决上述问题。

石墨烯因其具有高的比表面积和优良的导电性能，成为可与Fe₃O₄复合的最有前景的碳材料之一。有研究指出，与石墨烯复合能够显著提高Fe₃O₄的循环稳定性，然而由于石墨烯自身在充放电过程中易团聚，难以制备出较为稳定的复合材料。现有的复合材料制备方法主要有共沉淀法及气相沉积法。其中，共沉淀法制备Fe₃O₄复合材料需要溶液保持精确的pH值，以及在合成过程中温度波动较小，反应条件苛刻。气相沉积法需要的设备较为精密，对合成设备的要求较高，从而大幅提高了生产成本，难以实现工业化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使Fe₃O₄在石墨烯表面稳定分散且使石墨烯在充放电过程中不发生团聚的、可作为超级电容器电极材料的、循环稳定性好的Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法如下：

一种Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法，所述制备方法是按下列步骤进行的：

1）将无水乙酸钠、无水柠檬酸钠及0.2800 g无水三氯化铁，置于30 mL的乙二醇中，300转/分磁力搅拌2 h，获得铁前驱体悬浊液；

2）将氧化石墨烯超声分散在30 mL乙二醇中，制得氧化石墨烯乙二醇悬浊液；