石墨烯及其活化方法与超级电容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种石墨烯的活化方法，包括将氧化石墨在保护气体氛围中在800~1200℃下处理1~12小时得到石墨烯；及将石墨烯在惰性气体氛围中升温至700~900℃，然后在二氧化碳氛围中反应0.5~2小时，得到活化后的石墨烯的步骤。该活化将二氧化碳与石墨烯进行反应，二氧化碳分子通过扩散进入石墨烯内部，并与石墨烯上一部分活性较高碳发生反应生成气体，气体在石墨烯内部的扩散使原有的空隙增大，同时由于石墨烯孔壁的烧蚀使孔与孔相通，形成新的气体孔道，从而石墨烯的比表面积较大。本发明还提供由该活化方法得到的石墨烯及使用该石墨烯的超级电容器。
【专利说明】石墨烯及其活化方法与超级电容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及储能器件的电极材料制备领域，特别是涉及一种石墨烯及其活化方法与超级电容器。
【背景技术】[0002]超级电容器(Supercapacitors),又称电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors)或者双电层电容器(Electric Double Layer Capacitors),是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件，与传统电容器相比具有更高比电容量和能量密度，与电池相比则具有更高的功率密度；由于超级电容器具有充放电速度快、对环境无污染和循环寿命长等优点，有希望成为本世纪新型的绿色能源。电极材料是超级电容器的重要组成部分，是影响超级电容器电容性能和生产成本的关键因素，因此研究开发高性能、低成本的电极材料是超级电容器研究工作的重要内容。目前研究的超级电容器的电极材料主要有炭材料、金属氧化物及其水合物电极材料和导电聚合物电极材料。
[0003]目前双电层超级电容器的电极材料主要为碳材料，具有优良的导热和导电性能、较高的比表面积，被广泛用于电化学领域作电极材料，碳材料是目前工业化最为成功的电极材料之一。目前，碳基电极材料的研究主要集中在研发具有高比表面积、内阻较小的多孔碳材料等方面的研究。石墨烯具有高的比表面积、极好的导电性、优良的导热性，通过氧化石墨还原法获得的石墨烯的性价比较高，且稳定性好，是超级电容器的理想电极材料。使用石墨烯制造出的超级电容器将会比目前所有的超级电容器的能量存储密度都高。但是实际得到的的石墨烯电极材料由于团聚等原因而降低了石墨烯的比表面积，使得容量偏低，水系中容量为135F/g，有机系容量99F/g，距离理论容量(550F/g)相差较远。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种石墨烯的活化方法，以得到比表面积较高的石墨烯，并提供一种使用该活化方法得到的石墨烯的超级电容器。
[0005]一种石墨烯的活化方法，包括如下步骤:
[0006]将氧化石墨在保护气体氛围中在80(Tl20(TC下处理f 12小时得到石墨烯；及
[0007]将所述石墨烯在惰性气体氛围中升温至70(T90(TC，然后在二氧化碳氛围中反应
0.5^2小时，得到活化后的石墨烯。
[0008]在其中一个实施例中，将所述石墨烯在二氧化碳氛围中反应的步骤包括:将所述石墨烯装入敞口的石英管中，然后将所述石英管放入炉管中，并向所述炉管通入惰性气体并将所述炉管升温至70(T90(TC，然后向所述石英管通入二氧化碳与所述石墨烯进行反应，反应过程中所述石英管绕石英管的中轴线转动。
[0009]在其中一个实施例中，所述石英管的转动速度为10-25转/min。
[0010]在其中一个实施例中，所述二氧化碳的流量为100(T2000mL/min。
[0011]在其中一个实施例中,所述惰性气体选自氩气、氮气、氦气和氖气中的一种。[0012]在其中一个实施例中，所述保护气体选自氢气、氩气或氮气中的一种。
[0013]在其中一个实施例中，所述氧化石墨采用如下方法制备:
[0014]将石墨加入由浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将所述混合液的温度保持在_2~2°C搅拌10-30分钟；
[0015]向所述混合液加入高锰酸钾，将所述混合液与高锰酸钾的混合物保持在_2~2°C搅拌I小时，然后将所述混合物加热至8(T90°C，并保持0.5^2小时；
[0016]向所述混合物加入去离子水，然后在8(T90°C保持0.5^2小时，再加入过氧化氢，搅拌、抽滤、洗涤、干燥后得到氧化石墨；
[0017]其中，所述石墨、浓硫酸与浓硝酸的比为lg:8(Tll0ml:15~35ml，所述石墨与高锰酸钾的质量比为1:广10，所述石墨与去离子水的比为lg:46、2ml，所述高锰酸钾与过氧化氢溶液的比为lg:l~3ml。
[0018]上述活化方法得到的石墨烯。
[0019]一种超级电容器，包括正极片，所述正极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的正极浆料层，所述正极浆料层的材料包括粘结剂、导电剂及上述石墨烯。
[0020]在其中一个实施例中，所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所述导电剂为乙炔黑，所述石墨烯、粘结剂及导电剂的质量比为88:10:2 ;所述超级电容器还包括壳体、隔膜、负极片和电解液，所述正极片、隔膜和负极片依次层叠后收容于所述壳体中，所述电解液灌装于所述壳体中，且所述电解液为离子液体，所述离子液体的阳离子为季铵盐、吡啶盐或吡咯盐正离子，所述离子液体的阴离子为P`FfT或BF4'
[0021]上述石墨烯的活化方法将氧化石墨于高温下还原得到石墨烯，然后在惰性气体保护下于高温下采用二氧化碳与石墨烯反应以对石墨烯进行活化，二氧化碳分子通过扩散进入石墨烯内部，并与石墨烯上一部分活性较高碳发生反应生成气体，气体在石墨烯内部的扩散使原有的空隙增大，同时由于石墨烯孔壁的烧蚀使孔与孔相通，形成新的气体孔道，使得活化得到的石墨烯的比表面积较大。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为一实施方式的石墨烯的活化方法的流程图；
[0023]图2为一实施方式的石墨烯的活化方法的反应装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下通过【具体实施方式】和附图对上述石墨烯的活化方法、由该活化方法得到的石墨烯及使用该石墨烯的超级电容器进一步阐述。
[0025]请参阅图1，一实施方式石墨烯的活化方法，包括如下步骤:
[0026]步骤SllO:制备氧化石墨。
[0027]提供石墨。优选纯度为99.%的石墨。
[0028]将石墨加入由浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液的温度保持在-2~2°C搅拌10-30分钟。浓硫酸采用质量分数为98%的硫酸，浓硝酸采用质量分数为65%的硝酸。石墨、浓硫酸与浓硝酸的比为lg:8(Tll0ml:15~35ml。
[0029]接着向混合液加入高锰酸钾，将混合液与高锰酸钾的混合物保持在_2~2°C搅拌I小时，然后将混合物加热至8(T90°C，并保持0.5~2小时。石墨与高锰酸钾的质量比为1:1~10。
[0030]向混合物加入去离子水，然后在8(T90°C保持0.5~2小时，再加入过氧化氢以除去高锰酸钾，充分搅拌、抽滤、洗涤、干燥后得到氧化石墨。石墨与去离子水的比为lg:46、2ml。过氧化氢的质量分数为30%，高锰酸钾与过氧化氢溶液的比为lg: f 3ml。
[0031]洗涤采用稀盐酸和去离子水反复洗涤后进行抽滤，得到的固体物质，然后将该固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨。
[0032]步骤S120:将氧化石墨在保护气体氛围中在80(Tl200°C下处理f 12小时得到石墨稀。
[0033]将脱水氧化石墨在保护气体氛围中于800-1200?下处理f 12小时进行热解除去
氧化石墨层间的含氧官能团，氧化石墨还原得到石墨烯。
[0034]在80(Tl20(TC下处理f 12小时进行高温还原，不仅使氧化石墨还原得到石墨烯后，更有利于石墨烯的其他含氧基团裂解除去，因而降低了石墨烯的含氧量，提高石墨烯的导电性能。
[0035]保护气体选自氢气、氩气或氮气中的一种。
[0036]步骤S130:将石墨烯在惰性气体氛围中升温至70(T90(TC，然后在二氧化碳氛围中反应0.5^2小时，得到活化后的石墨烯。
[0037]步骤S120制备石墨稀后，为了提闻石墨稀的比表面积，进一步对石墨稀进彳丁活化处理。
[0038]请同时参阅图2，活化处理在炉管100中进行。将石墨烯装入石英管200中，然后将石英管200放置于炉管100中央，炉管100的中心轴线与石英管200的中轴线平行。石英管200为敞口的圆柱形管，炉管100与石英管200相通。炉管100两端被带孔的胶塞110塞住并涂以密封胶。通过炉管100—端的带孔的胶塞110向炉管100通入气流300，且气流300从炉管100另一端的带孔的胶塞110出来。气流300为惰性气体。因为炉管100与石英管200相通，石英管200内部的石墨烯处于惰性气体的保护氛围中。在惰性气体的保护氛围中将炉管100升温至70(T90(TC，然后将气流300改为二氧化碳，二氧化碳进入石英管200内部与石墨烯反应0.5~2小时。在反应过程中，石英管200绕其中心轴线转动。石英管200转动以使石英管200内部的石墨烯粉末随之翻转而与二氧化碳气流充分接触，以提闻处理效果。
[0039]二氧化碳的流量优选为100(T2000mL/min，石英管的转速优选为10~25转/min，以
使石墨烯的翻转程度与二氧化碳的流量相配合而使石墨烯与二氧化碳能够接触更充分，避免出现死角，同时提高处理效果和处理效率。
[0040]可以理解，在其他实施方式中，也可以在其他装置中通入二氧化碳对石墨烯进行处理，保证二氧化碳与石墨烯充分接触即可。
[0041]活化处理过程中，二氧化碳气流与石墨烯充分接触，二氧化碳分子通过扩散进入石墨烯内部而与石墨烯上一部分活性较高的碳发生反应生成气体，反应式为:C+C02 — 2C0。生成的气体在石墨烯内部的扩散使石墨烯分子原有的空隙增大，同时在高温作用下，由于石墨烯孔壁的烧蚀使孔与孔相通而形成新的气体孔道，从而使得活化后的石墨烯的比表面积增加。[0042]石墨烯比表面积的增加，提高了石墨烯的容量，并降低了石墨烯的等效串联电阻，有效地改善了石墨烯的电化学性能 。
[0043]上述石墨烯的活化方法将氧化石墨于高温下还原得到石墨烯，然后在惰性气体保护下于高温下采用二氧化碳与石墨烯反应进行活化得到比表面积高的石墨烯。该活化方法采用脱水的氧化石墨为原料，最终得到比表面积较高的石墨烯粉末，无需进行过滤、洗涤及干燥等步骤，工艺简单，易实现大规模制备。
[0044]并且，二氧化碳易得，制备成本低。相比于为了防止石墨烯团聚而添加其他物质，如碳纳米管、金属氧化物等制备石墨烯-碳纳米管复合材料或石墨烯-金属氧化物复合材料以提高石墨烯的比表面积的方法相比，上述石墨烯的活化方法的原料成本大大降低，有利于降低石墨烯的成本。
[0045]进一步，提高一种由上述活化方法得到的石墨烯。该石墨烯的比表面积较大，具有优良的电化学性能，是优良的电极材料。
[0046]进一步，还提供一种使用该石墨烯的超级电容器。该超级电容器包括正极片。正极片包括集流体和涂覆在集流体上的正极浆料层。正极浆料层的材料包括粘结剂、导电剂及上述石墨烯。集流体可以为铝箔平、铜箔片等。
[0047]粘结剂为聚偏氟乙烯，导电剂为乙炔黑，石墨烯、粘结剂及导电剂的质量比为88:10:2。
[0048]该超级电容器还包括壳体、隔膜、负极片和电解液。
[0049]正极片、隔膜和负极片依次层叠组装成电芯，电芯收容于壳体中。
[0050]电解液灌装于壳体中。电解液为离子液体。离子液体的阳离子为季铵盐、吡啶盐或吡咯盐正离子，优选为碳原子数大于6的小分子烷烃取代的季铵盐、吡啶盐或吡咯盐正离子。离子液体的阴离子为PFfT或BF4'
[0051]上述石墨稀具有比表面积闻的优点，能够有效提闻该超级电容器的容量，有利于提供超级电容器的性能。
[0052]该超级电容器的制备方法如下:
[0053]1、制备超级电容器正极片
[0054]首先、选用上述方法制备的石墨烯作为正极活性材料；
[0055]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0056]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0057]2、超级电容器的组装
[0058]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往电池壳体里注入电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0059]电解液采用离子液体，离子液体的阳离子可为以下三种:季铵盐、吡啶盐、吡咯盐正离子等，阴离子为PF6_、BF4_等。
[0060]以下为具体实施例。
[0061]实施例1
[0062]石墨烯的制备[0063](I)制备氧化石墨:称取30g纯度为99.5%的石墨加入由240mL质量分数为98%的浓硫酸和45mL质量分数为65%浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液温度保持在-2~2°C搅拌10分钟，再慢慢地往混合液中加入3g高锰酸钾，搅拌I小时,接着将混合液与高锰酸钾的混合物加热至80°C并保持2小时，之后加入138mL去离子水继续在80°C下保持2小时，最后加入3mL质量分数30%的过氧化氢溶液，充分搅拌后进行抽滤，再依次分别用300mL稀盐酸和450mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨；
[0064](2)制备石墨烯:将氧化石墨放入马弗炉内，在氢气气氛下1200°C高温下还原I小时得到石墨稀;
[0065](3)石墨烯的活化:将20g石墨烯装入石英管中，然后将石英管放入炉管的中央，炉管两端被带孔的胶塞塞住并涂以密封胶，炉管在氩气保护的条件下升温至700°C，改通二氧化碳以对石墨烯进行活化。二氧化碳的流量为1000mL/min。活化过程中石英管以10转/min的速度转动,使石墨烯粉体均匀地与二氧化碳反应,活化2小时得到高比表面积的石墨稀。
[0066]实施例2
[0067]石墨烯的制备
[0068](I)制备氧化石墨:称取40g纯度为99.5%的石墨加入由440mL质量分数为98%的浓硫酸和140mL质量分数为65%浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液温度保持在-2~2°C搅拌30分钟，再慢慢地往混合液中加入40g高锰酸钾，搅拌I小时,接着将混合液与高锰酸钾的混合物加热至90°C并保持0.5小时，之后加入368mL去离子水继续在90°C下保持0.5小时，最后加入120mL质量分数30%的过氧化氢溶液，充分搅拌后进行抽滤,再依次分别用400mL稀盐酸和600mL去`离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨；
[0069](2)制备石墨烯:将氧化石墨放入马弗炉内，在氩气气氛下800°C高温下还原12小时得到石墨稀;
[0070](3)石墨烯的活化:将20g石墨烯放入石英管中，然后将石英管放入炉管的中央，炉管两端被带孔的胶塞塞住并涂以密封胶，炉管在氮气保护的条件下升温至750°C，改通二氧化碳以对石墨烯进行活化。二氧化碳的流量为2000mL/min。活化过程中石英管以25转/min的速度转动，使石墨烯粉体均匀地与二氧化碳反应，活化0.5小时得到高比表面积的
石墨烯。
[0071]实施例3
[0072]石墨烯的制备
[0073](I)制备氧化石墨:称取50g纯度为99.5%的石墨加入由500mL质量分数为98%的浓硫酸和125mL质量分数为65%浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液温度保持在-2~2°C搅拌20分钟，再慢慢地往混合液中加入50g高锰酸钾，搅拌I小时,接着将混合液与高锰酸钾的混合物加热至85°C并保持I小时，之后加入400mL去离子水继续在85°C下保持I小时，最后加入40mL质量分数30%的过氧化氢溶液，充分搅拌后进行抽滤，再依次分别用500mL稀盐酸和750mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨；[0074](2)制备石墨烯:将氧化石墨放入马弗炉内，在氮气气氛下1000°C高温下还原5小时得到石墨稀;
[0075](3)石墨烯的活化:将20g石墨烯放入石英管中，然后将石英管放入炉管的中央，炉管两端被带孔的胶塞塞住并涂以密封胶，炉管在氦气保护的条件下升温至850°C，改通二氧化碳以对石墨烯进行活化。二氧化碳的流量为1500mL/min。活化过程中石英管以15转/min的速度转动,使石墨烯粉体均匀地与二氧化碳反应,活化1.5小时得到高比表面积的
石墨烯。
[0076]实施例4
[0077]石墨烯的制备
[0078](I)制备氧化石墨:称取60g纯度为99.5%的石墨加入由570mL质量分数为98%的浓硫酸和120mL质量分数为65%浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液温度保持在-2~2°C搅拌25分钟，再慢慢地往混合液中加入36g高锰酸钾，搅拌I小时,接着将混合液与高锰酸钾的混合物加热至88°C并保持1.5小时，之后加入510mL去离子水继续在88°C下保持1.5小时，最后加入108mL质量分数30%的过氧化氢溶液，充分搅拌后进行抽滤，再依次分别用600mL稀盐酸和900mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨；
[0079](2)制备石墨烯:将得到的氧化石墨放入马弗炉内，在氩气气氛下900°C高温下还原8小时得到石墨稀；
[0080](3)石墨烯的活化 :将20g石墨烯放入石英管中，然后将石英管放入炉管的中央，炉管两端被带孔的胶塞塞住并涂以密封胶，炉管在氖气保护的条件下升温至900°C，改通二氧化碳以对石墨烯进行活化。二氧化碳的流量为1800mL/min。活化过程中石英管以20转/min的速度转动,使石墨烯粉体均匀地与二氧化碳反应,活化I小时得到高比表面积的石墨稀。
[0081]实施例5
[0082]使用实施例1制备的石墨烯的超级电容器的制备
[0083]( I)制备超级电容器正极片
[0084]首先、选用实施例1制备的石墨烯作为正极活性材料；
[0085]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0086]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0087]2、超级电容器的组装
[0088]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往壳体里注入四乙基铵四氟硼酸盐电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0089]实施例6
[0090]使用实施例2制备的石墨烯的超级电容器的制备[0091 ] 1、制备超级电容器正极片
[0092]首先、选用实施例2制备的石墨烯作为正极活性材料；[0093]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0094]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0095]2、超级电容器的组装
[0096]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往壳体里注入四乙基铵四氟硼酸盐电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0097]实施例7
[0098]使用实施例3制备的石墨烯的超级电容器的制备
[0099]1、制备超级电容器正极片
[0100]首先、选用实施例3制备的石墨烯作为正极活性材料；
[0101]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0102]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0103]2、超级电容器的组装
[0104]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往壳体里注入四丁基铵四氟硼酸盐电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0105]实施例8
[0106]使用实施例4制备的石墨烯的超级电容器的制备
[0107]1、制备超级电容器正极片
[0108]首先、选用实施例4制备的石墨烯作为正极活性材料；
[0109]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0110]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0111]2、超级电容器的组装
[0112]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往壳体里注入四丙基铵四氟硼酸盐电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0113]对比例I
[0114]石墨烯的制备
[0115](I) 制备氧化石墨:称取Ig纯度为99.5%的石墨加入由80mL质量分数为98%的浓硫酸和15mL质量分数为65%浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将混合液温度保持在-2~2°C搅拌10分钟，再慢慢地往混合液中加入Ig高锰酸钾,搅拌I小时,接着将混合液与高锰酸钾的混合物加热至80°C并保持2小时，之后加入46mL去离子水继续在80°C下保持2小时，最后加入ImL质量分数30%的过氧化氢溶液，充分搅拌后进行抽滤，再依次分别用IOOmL稀盐酸和150mL去离子水对固体物进行洗涤，共洗涤三次，最后固体物质在120°C下真空干燥24小时，得脱水氧化石墨；
[0116](2)制备石墨烯:将氧化石墨放入马弗炉内，在氢气等气氛下1200°C高温下还原I小时得到石墨稀。
[0117]对比例2
[0118]使用对比例I的石墨烯的超级电容器的制备
[0119](I)制备超级电容器电极片
[0120]首先、选用对比例I制备的石墨烯作为正极活性材料；
[0121]其次、按照质量比为88:10:2的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电剂乙炔黑混合均匀，得到正极浆料；
[0122]最后、将正极浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得超级电容器的正极片。
[0123](2)超级电容器的组装
[0124]按照正极片、隔膜、负极片的顺序叠片组装成电芯，再用壳体密封电芯，随后通过开设于壳体上的注液口往壳体里注入四乙基铵四氟硼酸盐电解液，密封注液口，得到超级电容器。
[0125]表1为实施例f 4和对比例I制备的石墨烯的比表面积
[0126]
【权利要求】
1.一种石墨烯的活化方法，其特征在于，包括如下步骤: 将氧化石墨在保护气体氛围中在80(Tl20(TC下处理f 12小时得到石墨烯；及 将所述石墨烯在惰性气体氛围中升温至70(T90(TC，然后在二氧化碳氛围中反应0.5^2小时，得到活化后的石墨烯。
2.根据权利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，将所述石墨烯在二氧化碳氛围中反应的步骤包括:将所述石墨烯装入敞口的石英管中，然后将所述石英管放入炉管中，并向所述炉管通入惰性气体并将所述炉管升温至70(T900°C，然后向所述石英管通入二氧化碳与所述石墨烯进行反应，反应过程中所述石英管绕石英管的中轴线转动。
3.根据权利要求2所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述石英管的转动速度为10~25 转 /min。
4.根据权利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述二氧化碳的流量为1000~2000mL/min。
5.根据权利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述惰性气体选自氩气、氮气、氦气和氖气中的一种。
6.根据权利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述保护气体选自氢气、氩气或氮气中的一种。
7.根据权利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述氧化石墨采用如下方法制备: 将石墨加入由浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸中形成混合液，将所述混合液的温度保持在-2~2°C搅拌10~30分钟；` 向所述混合液加入高锰酸钾，将所述混合液与高锰酸钾的混合物保持在_2~2°C搅拌I小时，然后将所述混合物加热至8(T90°C，并保持0.5^2小时； 向所述混合物加入去离子水，然后在8(T90°C保持0.5^2小时，再加入过氧化氢，搅拌、抽滤、洗涤、干燥后得到氧化石墨； 其中，所述石墨、浓硫酸与浓硝酸的比为lg:8(Tll0ml:15~35ml，所述石墨与高锰酸钾的质量比为1:广10，所述石墨与去离子水的比为lg:46、2ml，所述高锰酸钾与过氧化氢溶液的比为lg:l~3ml。
8.一种根据权利要求f 7任一项所述的活化方法得到的石墨烯。
9.一种超级电容器，包括正极片，其特征在于，所述正极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的正极浆料层，所述正极浆料层的材料包括粘结剂、导电剂及根据权利要求8所述的石墨烯。
10.根据权利要求9所述的超级电容器，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所述导电剂为乙炔黑，所述石墨烯、粘结剂及导电剂的质量比为88:10:2 ;所述超级电容器还包括壳体、隔膜、负极片和电解液，所述正极片、隔膜和负极片依次层叠后收容于所述壳体中，所述电解液灌装于所述壳体中，且所述电解液为离子液体，所述离子液体的阳离子为季铵盐、吡啶盐或吡咯盐正离子，所述离子液体的阴离子为PF6-或BF4-。
【文档编号】H01G11/34GK103523771SQ201210227494
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】周明杰, 钟玲珑, 王要兵 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司