[发明专利]一种石墨烯-聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极及其制备方法

摘要

本发明提供了一种石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极，其由石墨烯和聚吡咯纳米颗粒复合形成，所述聚吡咯纳米颗粒为甲基橙掺杂的聚吡咯纳米颗粒，其尺寸为50～200nm。本发明的复合薄膜电极具有柔性，并具有良好的力学性能以及电化学性能。其具有较高的面积比电容值和体积比电容值，优异的循环稳定性和化学稳定性。与其他薄膜电极相比，本发明的复合薄膜电极制备方法简单，易操作，易于规模化大面积制备。通过对聚吡咯纳米颗粒含量和薄膜厚度的调节可实现对石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜的力学性能以及电化学性能的调控，在超级电容器储能领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：A、制备还原氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于水中，加入表面活性剂，超声分散得到氧化石墨烯分散液；然后加入还原剂，加热至90～120℃，反应6～24h得到第一还原氧化石墨烯分散液；B、制备聚吡咯纳米颗粒：在氯化铁溶液中加入甲基橙，搅拌0.5～1h；加入吡咯，室温搅拌12～24h；固液分离，将分离得到的固体在60～80℃真空干燥12～24h得到聚吡咯纳米颗粒固体粉末；C、制备所述石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜：将所述第一还原氧化石墨烯分散液进一步分散于溶剂中，得到第二还原氧化石墨烯分散液，加入所述聚吡咯纳米颗粒；依次进行超声分散、抽滤、自然晾干，最后脱去滤膜，得到所述石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极；所述步骤C中得到的所述石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极中，所述聚吡咯纳米颗粒的质量百分含量为5％～80％，所述石墨烯‑聚吡咯纳米颗粒复合薄膜电极的厚度为10～200μm，面积密度为1～10mg/cm2。