[发明专利]一种复合电极材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种复合电极材料的制备方法，所述制备方法制备得到的复合电极按材料可以使聚3,4‑乙撑二氧噻吩和石墨烯在碳布上能够很好的复合，同时，石墨烯能够使聚3,4‑乙撑二氧噻吩能够很好的分散在其中，更有利于电荷的传输，且能够使充放电过程中发生的氧化还原反应深入到复合电极材料的体相中，提高了聚3,4‑乙撑二氧噻吩的有效利用率，还解决了聚3,4‑乙撑二氧噻吩寿命短和石墨烯易团聚的缺陷。根据实施例的记载，本发明所述制备方法制备得到的复合电极材料的比容量值可达181F·g^‑1，是纯聚3,4‑乙撑二氧噻吩材料比电容(12F·g^‑1)的15倍；经过3000次恒流充放电循环后，其容量保持率可达83.6％。

技术领域

本发明涉及电极材料技术领域，尤其涉及一种复合电极材料的制备方法。

背景技术

在众多的导电高分子材料中，聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)是一种具有优良的导电性和高稳定性的聚合物，是一类重要的超级电容器的电极材料，受到研究者的广泛关注与研究。

但直接利用聚3,4-乙撑二氧噻吩作为电化学电容器的电极材料时，电容器会存在内阻较大的问题，在循环充放电过程中会使聚3,4-乙撑二氧噻吩的结构破坏，进而使其机械性能变差、电化学的循环稳定性变差，进而影响聚3,4-乙撑二氧噻吩的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合电极材料的制备方法，采用本发明提供的方法制备得到的复合电极材料使用寿命长。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合电极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将碳布作为工作电极置于3,4-乙撑二氧噻吩溶液中，进行循环伏安法电沉积Ⅰ，得到沉积有聚3,4-乙撑二氧噻吩的碳布；

2)将所述沉积有聚3,4-乙撑二氧噻吩的碳布作为工作电极置于氧化石墨烯分散液中，进行循环伏安法电沉积Ⅱ，得到沉积有聚3,4-乙撑二氧噻吩和石墨烯的碳布；

3)依次重复所述步骤1)和2)，得到复合电极材料。

优选的，所述步骤1)中3,4-乙撑二氧噻吩溶液包括3,4-乙撑二氧噻吩、十二烷基硫酸钠和H₂SO₄溶液。

优选的，所述3,4-乙撑二氧噻吩、十二烷基硫酸钠和H₂SO₄溶液中H₂SO₄的摩尔比为(1～10)：(1～10)：(50～500)。

优选的，所述步骤1)中循环伏安法电沉积Ⅰ的起始电位为-0.5～-0.3V，最高电位为1.2～1.4V，最低电位为-0.5～-0.3V，最终电位为-0.5～-0.3V。

优选的，所述步骤1)中循环伏安法电沉积Ⅰ从阳极开始扫描，所述扫描的扫描速率为0.005～0.1V/s，所述扫描的扫描圈数为2～6圈。

优选的，所述步骤2)中氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为(0.5～8)mg/mL。

优选的，所述步骤2)中循环伏安法电沉积Ⅱ的起始电位为-1.3～-1.1V，最高电位为0.8～1.0V，最低电位为-1.3～-1.1V，最终电位为-1.3～-1.1V。

优选的，所述步骤2)中循环伏安法电沉积Ⅱ从阳极开始扫描，所述扫描的扫描速率为0.005～0.2V/s，所述扫描的扫描圈数为8～12圈。

优选的，所述步骤3)中重复的次数为3～10次。