[发明专利]一种石墨烯超级电容器电极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯超级电容器电极材料及其制备方法，所述的石墨烯片层之间填充三乙醇胺和对苯二胺复合物。所述的制备方法包括：（1）氧化石墨烯的制备；（2）填充三乙醇胺和对苯二胺复合物的石墨烯电极材料的制备。制备的石墨烯材料解决了石墨烯片层之间的堆叠现象，比表面积高达550 m²/g，比电容达到320F/g,循环10000次仍保持91.5%的比电容。本发明制备的超级电容器电极材料适用于高稳定性、高功率密度的电源场合。本发明的超级电容器电极材料制备方法简单，操作便捷，适合一定规模和工业化生产。

主权项

1.一种石墨烯超级电容器电极材料，其特征在于石墨烯片层之间填充三乙醇胺和对苯二胺复合物；所述的一种石墨烯超级电容器用电极材料通过下述的制备方法制备得到：（1）氧化石墨烯的制备将鳞片状石墨放入到硝酸钠和浓硫酸的混合物中，在冰水浴条件下均匀磁力搅拌；将高锰酸钾缓慢加入混合溶液中，控制混合溶液温度低于20℃并磁力搅拌1‑3h，然后在水浴条件下控制混合溶液温度为35‑45℃并磁力搅拌1‑2h；再向混合溶液中加入温度为70℃去离子水，最后加入质量百分浓度为30%的双氧水后得到亮黄色混合溶液，用去离子水离心洗涤至pH为6‑7后得到氧化石墨烯；（2）将氧化石墨烯加入到去离子水中超声分散，然后加入三乙醇胺和对苯二胺的混合水溶液，均匀磁力搅拌1‑3h后将溶液移入反应釜中，将反应釜移至烘箱中进行水热反应得到石墨烯材料，用去离子水和酒精分别洗涤石墨烯材料，最后放入50‑65℃的烘箱中烘干10‑15h得到石墨烯电极材料；所述的步骤（1）中鳞片状石墨与硝酸钠的质量比为1g:0.9‑1.5g，鳞片状石墨与浓硫酸的用量比为1g:80‑120mL，鳞片状石墨与高锰酸钾的质量比为1g:5‑12g，浓硫酸与70℃去离子水的用量比为1ml:1.8‑2.2mL，浓硫酸与质量百分浓度30%双氧水的用量比为1mL:0.2‑0.4mL；所述的步骤（2）中氧化石墨烯与去离子水的用量比为1mg:0.5‑1.2mL，三乙醇胺、对苯二胺和氧化石墨烯的用量比为1mL:4‑6mg:4‑6mg；所述的步骤（2）中水热反应的条件为：从室温加热到100‑120°C后保温2‑5h，再加热到170‑200°C后保温8‑12h。