一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106158425A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610675646.9(22)申请日2016.08.16(71)申请人肖丽芳地址518000广东省深圳市南山区凉亭路23号观峰阁F303房(72)发明人肖丽芳钟玲珑(51)Int.Cl.H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法(57)摘要本发明提供一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法，包括以下几个步骤：步骤（1）将氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨机中球磨，然后将球磨后的混合物加入到乙醇与水的混合溶液中超声分散，形成悬浮液；步骤（2）将泡沫镍在上述悬浮液中浸泡，蒸干溶剂，再放入氢氮混合气保护的马弗炉内反应，反应完全后自然冷却；步骤（3）将上述的产物浸渍于盐酸中，反应，反应完全后得到泡沫石墨烯；步骤（4）将碳气凝胶加入到无水乙醇中，超声形成悬浮液，再将含有活性炭的乙醇悬浮液滴定涂布到泡沫石墨烯上，干燥，冷却后锟压得到电极片。该方法制备的电极片不需要像常规电极片中添加粘结剂和导电剂，降低了材料的成本。CN106158425ACN106158425A权利要求书1/1页1.一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤（1）将氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨机中球磨，然后将球磨后的混合物加入到乙醇与水的混合溶液中超声分散，形成悬浮液；步骤（2）将泡沫镍在上述悬浮液中浸泡，蒸干溶剂，再放入氢氮混合气保护的马弗炉内反应，反应完全后自然冷却；步骤（3）将上述的产物浸渍于盐酸中，反应，反应完全后得到泡沫石墨烯；步骤（4）将碳气凝胶加入到无水乙醇中，超声形成悬浮液，再将含有活性炭的乙醇悬浮液滴定涂布到泡沫石墨烯上，干燥，冷却后锟压得到电极片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中球磨时间为30-60min。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中聚丙烯晴的质量为氧化石墨质量的0.01-5%。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中乙醇与水的混合溶液中乙醇与水的体积比为0.25-4。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）在氧化石墨悬浮液的浓度为1-20g/L的悬浮液。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中泡沫镍浸泡在氧化石墨悬浮液中的时间为10-60min。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中马弗炉内的气氛为含体积浓度5%氢气的氢氮混合气；在马弗炉内的反应温度为800-1100℃，反应时间为1-10h。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中盐酸浓度为1-3mol/L；在盐酸中的反应温度为60-80℃，反应时间为5-10h。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（4）中碳气凝胶乙醇悬浮液的质量浓度为30-70%；超声时间为10-30min。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（4）中得到的电极片的厚度为100-500um。2CN106158425A说明书1/4页一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法[0001]技术领域[0002]本发明属于超级电容器技术领域，特别是涉及一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法。[0003]背景技术[0004]石墨烯是一种新型碳纳米材料，由单层sp2碳原子紧密堆积成二维蜂窝状结构。石墨烯具有优异的电学、热学、光学和力学性能。同时石墨烯高的理论比表面积和优异的电导率决定了其作为电极材料在电化学储能器件的巨大潜力。[0005]石墨烯独特的二维结构和出色的物理特性，使其在超级电容器中的应用具有极大地潜力。与传统德尔多孔碳材料相比，石墨烯具有非常高的导电性，大的比表面积及大量的层间构造，从而成为双电层电容器较有前景的电极材料的选择。但是石墨烯在制备过程中容易发生堆叠，影响石墨烯材料在电解质中的分散性和表面可浸润性，降低了石墨烯材料的有效比表面积和电导率。因此，避免石墨烯堆叠是制备高能量密度和高功率密度石墨烯超级电容器的技术难题。[0006]发明内容[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法，该方法制备的高比表面积、高导电石墨烯泡沫复合电极片既可以充当集流体，又可以充当活性材料，负载活性炭后又可以增加电极的容量，同时还可以简化了超级电容器制备的工艺过程，降低了其工艺成本。[0008]本发明提供一种碳气凝胶复合石墨烯泡沫电极片的制备方法为：步骤（1）将氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨机中球磨30-60min，然后将球磨后的混合物加入到乙醇与水的混合溶液中超声分散，形成浓度1-20