物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化剂，密封后在200°C反 应lh，反应结束后用蒸馏水充分清洗，在80°C下干燥12,得到高导电活性炭电极。该催化剂 为无水乙醇，其加入量为混合物溶液质量的10%。
[0030] 实施例3
[0031] -种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，包括有如下步骤：
[0032]1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制备：
[0033]将活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，活性炭与氧化石墨烯的质量比为49:1，超 声条件下，在100°c反应6h，反应结束后，得到混合物溶液;其中，氧化石墨烯溶液为HUMMERS 法制备，其浓度2%，该活性炭原料为木质活性炭。
[0034] 2)石墨烯/活性炭电极的制备：
[0035]将1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化剂，密封后在130°C反 应6h，反应结束后用蒸馏水充分清洗，在100°C下干燥14h，得到高导电活性炭电极。该催化 剂为乙醇，其加入量为混合物溶液质量的8%。
[0036] 实施例4
[0037] -种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，包括有如下步骤：
[0038]1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制备：
[0039]将活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，活性炭与氧化石墨烯的质量比为69:1，超 声条件下，在90°C反应5h，反应结束后，得到混合物溶液;其中，氧化石墨烯溶液为HUMMERS 法制备，其浓度1.6%。该活性炭原料为木质活性炭。
[0040] 2)石墨烯/活性炭电极的制备：
[0041] 将1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化剂，密封后在160°C反 应6h，反应结束后用蒸馏水充分清洗，在90°C下干燥18h，得到高导电活性炭电极。该催化剂 为乙二醇，其加入量为混合物溶液质量的7%。
[0042] 对比例1:选用一种超级电容器电极材料-活性炭(KURARAY，YP-50F)，利用涂布技 术将相同条件制备出的活性炭浆料直接涂布与铝箱上，得到没有石墨烯的活性炭超级电容 器极片。涂布速度2m/s，极片厚度150μπι。烘干温度100°C。极片的电导率测试采用四探针测 试方法。
[0043 ]表1不同实施例和比较例中活性炭材料性能比较
[0045]见表1，采用本发明制备的样品其电导率高，远优于没有采用本发明的方法（电导 率578)。本发明所制得活性炭电极结合了活性炭高比表面积和碳纳米管高导电性的优点， 可以在电极充放电过程中充分利用两者结合后形成大孔、介孔和微孔共存的分级孔储存电 荷，从而大大提高了材料的比表面积和比电容。
[0046]本发明的重点在于:本发明所制备的活性炭分散在石墨烯三维网络结构中，使用 水热技术制备得到气凝胶结构，可进一步增加复合材料的比表面积，同时改善复合电极材 料内部结构，形成大孔、介孔和微孔共存的分级孔结构，进一步提高电极材料的比电容性 能。同时利用与石墨烯很好的结合，大大提高了极片本身的电导率，在混合电极中，石墨烯 含量不超过3%，石墨烯水热自组装形成的气凝胶结构可以充当集流体作用，从而省去将电 极材料粉末涂在金属集流体上等工序，可以直接提高超级电容器能量/功率密度，降低系统 等效内阻，提高系统安全可靠性。
[0047]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制， 故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍 属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:包括有如下步骤： 1) 氧化石墨烯/活性炭混合物的制备： 将活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，超声条件下，在80°c~100°C反应lh~10h，反应 结束后，得到混合物溶液； 2) 石墨稀/活性炭电极的制备： 将1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化剂，密封后在80°c~200°C反应lh~10h，反应结束后用蒸馏水充分清洗，在80-100°C下干燥12-24h，得到高导电活性 炭电极。2. 根据权利要求1所述一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:所述 催化剂的加入量为混合物溶液质量的5%-10%。3. 根据权利要求1所述一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:步骤 (1)中所述的氧化石墨烯溶液为HUMMERS法制备，其浓度0.1-3%。4. 根据权利要求1所述一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:步骤 (1) 中所述的活性炭原料为木质活性炭和秸杆活性炭中的一种或两者的组合物。5. 根据权利要求1所述一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:步骤 (2) 中所述的催化剂为无水乙醇、乙醇或者乙二醇的一种或多种。6. 根据权利要求1所述一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于:所述 活性炭与氧化石墨稀的质量比为19-99:1。
【专利摘要】本发明公开一种超级电容器高导电活性炭电极制备方法，其特征在于：包括有如下步骤：1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制备：将活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，超声条件下，在80℃～100℃反应1h～10h，反应结束后，得到混合物溶液；2)石墨烯/活性炭电极的制备：将1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化剂，密封后在80℃～200℃反应1h～10h，反应结束后用蒸馏水充分清洗，在80-100℃下干燥12-24h，得到高导电活性炭电极。本发明所制备的活性炭分散在石墨烯三维网络结构中，使用水热技术制备得到气凝胶结构，可进一步增加复合材料的比表面积，同时改善复合电极材料内部结构，形成大孔、介孔和微孔共存的分级孔结构，进一步提高电极材料的比电容性能。
【IPC分类】H01G11/86
【公开号】CN105448540
【申请号】CN201510793588
【发明人】宋宏芳, 赵东辉, 李芳 , 戴涛, 周鹏伟
【申请人】福建翔丰华新能源材料有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月18日