[发明专利]四元碳纤维布/石墨烯/四氧化三钴/聚苯胺复合电极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种四元碳纤维布/石墨烯/四氧化三钴/聚苯胺复合电极材料的制备方法，该方法的工艺步骤为以碳纤维布为基底，先在碳纤维布上以电沉积的方法沉积石墨烯，然后水热‑热解法在碳纤维布/石墨烯上合成规整的四氧化三钴纳米线，最后通过电聚合的方法，在四氧化三钴纳米线表面包裹一层导电聚苯胺，得到四元碳纤维布/石墨烯/四氧化三钴/聚苯胺复合电极材料。本发明的优点在于(1)方法简单、易于操作、重复性好；(2)节约了反应时间、反应能量，提高了工作效率；(3)利用了双电层电容和法拉第电容的协同作用，提高了复合电极材料电容性能，在超级电容器电极材料方面有广阔的应用前景。

主权项

一种四元碳纤维布/石墨烯/四氧化三钴/聚苯胺复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、取碳纤维布在有机溶剂中超声清洗处理20分钟，再用去离子水冲洗3次，然后放入真空干燥箱中60℃下干燥8h备用；步骤二、取1‑10mg/mL氧化石墨烯分散液作为电化学沉积液，在三电极电化学工作站系统中，以碳纤维布为基底，通过循环伏安法，在‑1.4～0.6V电压范围下反应循环5‑10次，将氧化石墨烯沉积到碳纤维布上，得到碳纤维布/石墨烯复合物；步骤三、将二价钴盐、氟化铵、尿素和水按摩尔比0.5～1.5：1.8～3：4～6：1.5～2.5的比例配制成均匀的溶液并加入高压反应釜中，然后将步骤二中得到的碳纤维布/石墨烯复合物加入高压反应釜中，在80‑120℃下反应8‑12h，反应完成后，取出碳纤维布，用蒸馏水冲洗3次，60℃真空干燥8h，然后在惰性气体中300‑350℃下退火1‑3h；步骤四、将苯胺单体和无机酸以摩尔比为1：1‑1：5的比例配制成均匀的水溶液作为电解液，以步骤三所得到的材料作为工作电极，然后在三电极电化学工作站系统中，恒压0.5‑0.9V下反应3‑10min，取出工作电极，用去离子水清洗并干燥得到四元碳纤维布/石墨烯/四氧化三钴/聚苯胺复合电极材料。