[发明专利]应用于超级电容器的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种应用于超级电容器的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料，它是由石墨烯、聚苯胺、氧化铁复合形成，所述聚苯胺包覆于石墨烯上，所述氧化铁生长在包覆有聚苯胺的石墨烯上。本发明所得到的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料，该结构充分利用了每一组分的作用，既利用了石墨烯的双电层电容性质，也利用了聚苯胺和石墨烯的氧化还原电化学性质，增大了石墨烯基电极材料的比电容量，循环寿命达到5000次，极大地提高了石墨烯基电容器的电化学性能，使其在超级电容器、太阳能电池等领域具有更广阔的应用前景。

主权项

应用于超级电容器的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）按苯胺与氧化石墨的摩尔比为(1~10)：1，将苯胺单体和盐酸加入到氧化石墨的水溶液，在0~5℃条件下边搅拌边滴加引发剂溶液，滴加完成后继续搅拌2~5小时，将所得固体分离出来，即得到聚苯胺/氧化石墨的复合物；（2）将聚苯胺/氧化石墨的复合物用还原剂进行还原，然后分离出聚苯胺/石墨烯的复合物；（3）按照氧化石墨与铁离子的摩尔比为1:(1~20)，将可溶性铁盐与聚苯胺/石墨烯的复合物混合于水中，分散并搅拌1~3小时后，向其中边搅拌边滴加浓氨水，浓氨水中氨与铁离子的摩尔比为(1~8):1，滴加完成后，继续搅拌1~3小时，再静置陈化8~24小时，得到悬浮液；再将所得到的悬浮液在氮气或惰性气体保护下，于温度为120~180℃条件下反应1~6小时，然后将其中的固体分离出来，即得到石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料；所述应用于超级电容器的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料，它是由石墨烯、聚苯胺、氧化铁复合形成，所述聚苯胺包覆于石墨烯上，所述氧化铁生长在包覆有聚苯胺的石墨烯上。