[发明专利]一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料及其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将活性炭、催化剂按照体积比1:0.1～1:10的比例混合均匀；

(2)将步骤(1)得到的混合物作为基底放入真空管式炉内，通入气体碳源和惰性气体的混合气体进行化学气相沉积反应，所述混合气体的流速为0.1-500sccm，反应温度为800℃～1200℃，反应时间为1～5h；

(3)将步骤(2)得到的反应产物自然冷却至室温，浸入化学试剂刻蚀液中刻蚀除去催化剂载体，再将刻蚀后的反应产物进行过滤冲洗至滤液为中性并干燥；

(4)将步骤(3)得到的反应产物放入真空管式炉内，在保护性气体或真空条件下进行退火处理，最终得到耐高压石墨烯/活性炭电极材料；

所述步骤(1)中的催化剂为纳米铜粉、纳米多孔镍粉、纳米γ型氧化铝、纳米多孔沸石中的任意一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米铜粉、所述纳米多孔镍粉、所述纳米γ型氧化铝、所述纳米多孔沸石颗粒的粒径均为5～200nm。

3.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合手段包括：①将催化剂、活性炭配成水溶液，利用超声清洗机或超声破碎仪分散，再干燥除水；②利用机械搅拌方式进行干混分散；③利用球磨仪进行干混分散；具体混合方式为以上混合方式的任意一种，混合时间为1～5h。

4.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中通入的气体碳源为甲烷、乙烯、乙炔、丙烯中的任意一种或几种；惰性气体为氮气或氩气中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的化学试剂刻蚀液为氢氟酸、稀硝酸溶液中的任意一种或两种。

6.根据权利要求5所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的质量百分含量为47％，化学刻蚀反应温度为室温，化学刻蚀反应时间为5～12h。

7.根据权利要求5所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述稀硝酸溶液的浓度为5mol/L,化学刻蚀反应温度为250℃，化学刻蚀反应时间为5～12h。

8.根据权利要求1所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述保护性气体为氮气、氩气中的任意一种，退火温度为1300～1800℃，退火时间为0.5～3h。

9.一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料，其特征在于，所述耐高压石墨烯/活性炭电极材料由权利要求1-8任一项所述方法制备而成。

10.一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料的应用，其特征在于，包括权利要求9所述的一种耐高压石墨烯/活性炭电极材料作为超级电容器的电极材料。