[发明专利]一种制备超级电容器用相互连接的且褶皱的石墨烯材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备超级电容器用相互连接的且褶皱的石墨烯材料的方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以被N,N-二甲基甲酰胺溶解的蒽油为碳源，纳米氧化镁为模板，氢氧化钾为活化剂，将所得原料研磨混合后所得的混合物转移至刚玉瓷舟中，在流动的氩气气氛下进行加热直接制得目标产物。本发明以廉价的蒽油为原料，具有工艺简单，成本低廉和适合工业化生产等优点。本发明所得相互连接且褶皱的石墨烯材料作为超级电容器的电极材料表现出了很高的容量和能量密度，在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF₆)离子液体电解液中，在50mA/g电流密度下，电极比容达271F/g，超级电容器的可用能量密度高达150Wh/kg，可以和锂离子电池的能量密度相媲美。

主权项

一种制备超级电容器用相互连接的且褶皱的石墨烯材料的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)反应物的预处理：将模板剂放入研钵，加入活化剂研磨均匀得混合物，将所得混合物加入已经放置了碳源的烧杯中，加入N,N‑二甲基甲酰胺，边加入边搅拌，将得到的混合物超声震荡1h，静置12h得到反应物；其中：所述碳源为蒽油，模板剂为纳米氧化镁，活化剂为氢氧化钾；活化剂的质量占模板剂、活化剂和碳源总质量的40.0％～44.4％，活化剂的质量与碳源的质量比为2/1，N,N‑二甲基甲酰胺与模板剂的质量比为13/60～13/45；(2)相互连接的且褶皱的石墨烯材料的制备：把步骤(1)得到的反应物放入刚玉瓷舟中，然后将所述刚玉瓷舟置于管式炉内，在流动的氩气气氛中将管式炉加热至300℃，恒温30min，继续升温将管式炉加热至终温800～1000℃，恒温1h后自然降至室温，将得到的产物取出、研磨粉碎后，经稀盐酸和蒸馏水洗涤至中性，干燥后得到超级电容器用相互连接的且褶皱的石墨烯材料。