[发明专利]石墨烯‑离子液体复合电极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种石墨烯‑离子液体复合电极材料，该石墨烯复合电极包括石墨烯及离子液体，其中，离子液体分散在石墨烯的空隙中，石墨烯与离子液体的质量比为5~101~2。该石墨烯‑离子液体复合电极材料通过在具有较高的比表面积和电导率的石墨烯电极材料中增添离子液体形成复合电极材料，该复合电极材料具有高的比容量、优良的电导率以及与离子液体电解液的浸润性好的优点。此外，本发明还涉及一种石墨烯‑离子液体复合电极材料的制备方法以及含有该石墨烯‑离子液体复合电极材料的电极片和电化学电容器。

主权项

一种电极片，包括集流体以及涂覆在所述集流体上的电极浆料，其特征在于，所述电极浆料包括导电剂、粘接剂以及石墨烯‑离子液体复合电极材料，其中，石墨烯‑离子液体复合电极材料、粘接剂与导电剂的质量比为85:5:10；所述电极片是将所述含有石墨烯‑离子液体复合电极材料的溶液、粘接剂与导电剂混合均匀，得到电极浆料，再将所述电极浆料涂覆在集流体上，依次经80℃干燥2小时、250℃干燥2小时处理，切片后得到；所述石墨烯‑离子液体复合电极材料采用如下步骤制备：将石墨加入至浓硫酸与浓硝酸的混合溶液中，于0℃环境下搅拌混合均匀，然后向混合溶液中加入高锰酸钾，混合均匀后于85℃环境下反应，再保持温度向反应体系中加入去离子水稀释，最后加入过氧化氢溶液，搅拌反应除去未反应的高锰酸钾，对得到的混合物进行抽滤处理，抽滤得到的固体物依次使用稀盐酸和去离子水洗涤，干燥后得到氧化石墨；将所述氧化石墨加入至去离子水中，超声分散，再对得到的分散体系进行抽滤处理，抽滤后得到的固体物干燥后得到氧化石墨烯；在保护气体氛围中，以15‑30℃/分钟的升温速率将所述氧化石墨烯从室温缓慢加热至500‑700℃进行脱氧反应，反应后冷却得到石墨烯；按照石墨烯及离子液体的质量比为5～10:1～2的比例称取所述石墨烯及离子液体，并将称取的所述石墨烯与所述离子液体加入至溶剂中使所述石墨烯的浓度为8～10mg/mL，超声分散，再将得到的混合溶液置于真空环境中搅拌，除去溶剂后得到所述石墨烯‑离子液体复合电极材料。