[发明专利]石墨烯/氢氧化钴-铁氰化钾/氢氧化钾超级电容器储能电极体系的制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯/氢氧化钴-铁氰化钾/氢氧化钾超级电容器储能电极体系的制备方法。该方法采用固相电极材料和液相电解质同时提供赝电容的超级电容器电极体系的制备方法。该体系具有高能量密度、高功率密度、长循环寿命。本发明所用电极材料为石墨烯/氢氧化钴复合电极材料，所用电解液为铁氰化钾和氢氧化钾的混合电解液，实现了固相和液相同步地、独立地提供赝电容。在高的充放电电流密度下可以得到高的比电容及循环稳定性，随铁氰化钾浓度增大其体系的质量比电容和面积比电容均明显增大，通过合理配比铁氰化钾/氢氧化钾浓度，可以得到高的功率密度、能量密度及循环寿命的超级电容器储能电极体系。

主权项

一种石墨烯/氢氧化钴‑铁氰化钾/氢氧化钾超级电容器储能电极体系的制备方法，其特征在于：所用固体电极材料为石墨烯/氢氧化钴，所用电解液为铁氰化钾和氢氧化钾的混合电解液，实现固体电极和电解液同时提供赝电容，具体步骤包括：步骤A：将基底材料置于真空装置中，在保护气体氩气氛围下加热至反应温度，待温度达到反应温度后，通入反应气体，保温一段时间，使气体混合均匀；步骤B：利用等离子体增强化学气相沉积法，调整反应气压，设定射频功率及电离时间，在衬底上沉积石墨烯，使碳源气体、氩气在射频电源的作用下离化、分解成为等离子体，通过化学反应，最终在基底上沉积少层石墨烯；步骤C：反应结束后，停止通入反应气体，继续通保护气体，冷却至室温；步骤D：将沉积少层石墨烯的基底浸入装有硝酸钴电解液的电解槽中，并将电解槽置于恒温水浴槽内，升温至预定反应温度时，保温一段时间，使电化学沉积系统维持恒温；步骤E：将恒压恒流电源电位或电流调整至实验所需数值，在一定浓度的硝酸钴电解液中，按实验预定沉积电量进行电沉积；电沉积完毕后，用去离子水清洗电极表面多次，自然晾干，即可得到石墨烯/氢氧化钴电极；步骤F：铁氰化钾/氢氧化钾混合水溶液为电解液，以石墨烯/氢氧化钴为工作电极，铂片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，进行电化学性能测试。