[发明专利]一种超级电容器用石墨烯基复合电极材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种超级电容器用石墨烯基复合电极材料的制备方法，包括以下步骤：一、将氧化石墨烯、增粘剂和水配制溶液A，然后将泡沫镍置于溶液A中超声振荡，使氧化石墨烯附着在泡沫镍上；二、将可溶性镍盐和可溶性金属无机盐溶于水中，得到无机盐溶液，采用碱性溶液调节pH值，得到溶液B；三、将附着有氧化石墨烯的泡沫镍放入溶液B中进行复合处理，得到前驱体材料；四、低温热处理，得到超级电容器用石墨烯基复合电极材料。采用本发明所制得的石墨烯基复合电极材料在充放电测试中，在电流密度为0.5A/g条件下的比容量值为1900F/g以上，经过3000次充放电测试之后比容量仍保持在95％以上。

主权项

1.一种超级电容器用石墨烯基复合电极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将氧化石墨烯和增粘剂超声分散于水中，得到溶液A，然后将泡沫镍置于溶液A中进行超声振荡，使氧化石墨烯附着在泡沫镍上；所述氧化石墨烯和增粘剂的质量比为(2~5)∶1；步骤二、将可溶性镍盐和可溶性金属无机盐溶于水中，得到无机盐溶液，然后采用弱碱将无机盐溶液的pH值调至11，得到溶液B；所述可溶性金属无机盐为可溶性钴盐、可溶性锰盐或可溶性锌盐，所述可溶性镍盐和可溶性金属无机盐的摩尔比为(2~9)∶1；所述弱碱为氨水、羟胺或联胺；步骤三、将步骤一中附着有氧化石墨烯的泡沫镍从溶液A中取出，放入盛有溶液B的密闭容器中，然后密封该容器并进行加热，使氧化石墨烯和无机盐溶液在温度为80℃~120℃的条件下保温6h~12h进行复合处理，得到前驱体材料，之后将前驱体材料从溶液B中取出，用去离子水反复冲洗至pH值为8后冷冻干燥；步骤四、将步骤三中冷冻干燥处理后的前驱材料在还原性气氛中进行低温热处理，得到超级电容器用石墨烯基复合电极材料；所述还原性气氛为氩氢混合气体或者氮氢混合气体，所述低温热处理的温度为180℃~220℃，所述低温热处理的时间为6h~10h；步骤一中所述溶液A中氧化石墨烯的浓度为5mg·mL^‑1~10mg·mL^‑1；步骤四中所述氩氢混合气体由氩气与氢气按体积比(20~25)∶1混合均匀而成，所述氮氢混合气体由氮气与氢气按体积比(20~25)∶1混合均匀而成。