石墨烯-离子液体复合材料及其制备方法、石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器.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(10)申请公布号CNCN104008886104008886A(43)申请公布日2014.08.27(21)申请号201310055740.0H01G11/86(2013.01)(22)申请日2013.02.21(71)申请人海洋王照明科技股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区南海大道海王大厦A座22层申请人深圳市海洋王照明技术有限公司深圳市海洋王照明工程有限公司(72)发明人周明杰王要兵袁新生(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人郝传鑫熊永强(51)Int.Cl.H01G11/38(2013.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书12页说明书12页(54)发明名称石墨烯-离子液体复合材料及其制备方法、石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器(57)摘要本发明公开了一种石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，该制备方法将插层石墨与熔融的离子液体按固液比1g：10～100mL的比例混合，搅拌均匀后放入微波炉中，以1000～2000w的功率剥离10～100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料。本发明还公开了该制备方法制得的石墨烯-离子液体复合材料、包含该复合材料的石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器。本发明将插层石墨置于离子液体中进行微波剥离，制得了片层结构完整，单层率高，分散性好的石墨烯-离子液体复合材料；制得的复合电极不需要使用粘结剂，也无需制备集流体，降低了电极的内阻与接触电阻，提高了电化学电容器的功率密度与能量密度。CN104008886ACN10486ACN104008886A权利要求书1/1页1.一种石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将插层石墨与熔融的离子液体按固液比为1g：10～100mL的比例混合，搅拌均匀后放入微波炉中，以1000～2000W的功率剥离10～100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料。2.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述插层石墨采用如下步骤制得：将石墨压制成片状的石墨电极作为工作电极，以铅板作为对电极，以汞/硫酸亚汞电极作为参比电极；在电解槽中倒入插层剂作为电解液，然后将参比电极、工作电极与对电极置于电解槽并完全浸泡在电解液中，接着在室温下以5～20mA/cm2的电流密度电解5～20小时；取出石墨电极，清洗并干燥，得到插层石墨。3.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨为天然磷片石墨或人造石墨。4.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述插层剂为甲酸、乙酸、丙酸、硝酸和硝基甲烷中的至少一种。5.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为凝胶状或凝固状的离子液体；所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑溴盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑氯盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。6.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体熔融时的熔融温度为150~300℃。7.一种石墨烯-离子液体复合材料，其特征在于，所述石墨烯-离子液体复合材料是由权利要求1～6任意一项所述制备方法制得的。8.一种石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将插层石墨与熔融的离子液体按固液比1g：10～100mL的比例混合，搅拌均匀后放入微波炉中，以1000～2000W的功率剥离10～100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料；将上述石墨烯-离子液体复合材料置于成型模具中，然后对模具盖施加10～30MPa的压力，冷却至室温，固化，制得石墨烯-离子液体复合电极。9.一种石墨烯-离子液体复合电极，其特征在于，所述石墨烯-离子液体复合电极是由权利要求8所述制备方法制得的。10.一种电化学电容器，包括正极、隔膜和负极，其特征在于，所述正极和负极为权利要求9所述的石墨烯-离子液体复合电极，所述隔膜为浸泡过离子液体的隔膜。2CN104008886A说明书1/12页石墨烯-离子液体复合材料及其制备方法、石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器技术领域[0001]本发明涉及石墨烯材料合成领域，尤其是一种石墨烯-离子液体复合材料及其制备方法、石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器。背景技术[0002]石墨烯是2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(AndreK.Geim)等发现的一种二维碳原子晶体，并获得2