[发明专利]一种气泡模板法制备多孔石墨烯电极材料的方法及其应用

摘要

本发明公开一种采用气泡模板法制备多孔石墨烯电极材料及其在超级电容器中的应用。采用Hummers法制备氧化石墨烯溶液，将十二烷基苯磺酸钠、浓硫酸分别加入氧化石墨烯溶液中，混合均匀，得到混合溶液；将此混合溶液作为电解液，采用恒电位的电化学方法，反应过程中电极表面产生气泡，氧化石墨烯发生还原反应，并以气泡作为模版在电极表面进行组装，通过电化学还原沉积和气泡模板的共同作用，得到多孔的石墨烯电极；此制备方法简单、温和、廉价，可以大规模生产基于大面积导电基底的石墨烯多孔电极，得到的石墨烯电极呈互通多孔结构，孔垂直于导电基底；该材料具有导电性好、比表面积大等优点，可作为超级电容器的电极材料。

主权项

一种气泡模板法制备多孔石墨烯电极材料的方法，其特征在于包括以下步骤：1) 采用Hummers法制备氧化石墨烯溶液，分别经过酸洗、水洗，将此溶液置于透析袋中透析一周，达到中性后，冷冻干燥处理，得到氧化石墨烯粉末；2) 配制氧化石墨烯溶液，将其超声，并加入十二烷基苯磺酸钠和浓硫酸，搅拌使其混合均匀，得到混合溶液；3) 将该混合溶液作为电解液，连接电化学装置，选择恒电位电化学技术，采用三电极体系，以导电基片作为工作电极，铂片电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，控制电压和时间，使得电极表面产生气泡，并以此作为氧化石墨烯还原沉积在导电基片上的模板，从而得到多孔石墨烯电极材料；4）将所得石墨烯多孔电极置于蒸馏水中，浸泡除去杂质‘经冷冻干燥，获得干燥的石墨烯多孔电极。