石墨烯纳米片组装电容器的方法
【专利说明】石墨烯纳米片组装电容器的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于石墨应用技术领域，具体涉及一种石墨烯纳米片组装电容器的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]碳质材料具有比表面积高、导电性良好，在电解液中化学稳定性好、且价格低廉的优点。具有闻比表面积和优良导电性的石墨稀将是理想的超级电容器电极材料，可提闻超级电容器功率和能量，但是现有技术制备石墨烯纳米片工艺要求高、能耗大，采用石墨烯制备电容器，需要严格控制工艺参数，否则会影响电容器的电化学性能。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种石墨烯纳米片组装电容器的方法，方法简单，工艺合理，制备的电容器具有良好的电化学性能。
[0007]本发明提供的石墨烯纳米片组装电容器的方法，包括以下步骤:包括以下步骤:Cl)制备氧化石墨:石墨粉与H2S04、NaN03混合搅拌均匀，在冰水浴中加入KMn04，之后将混合溶液放在40 °C的水浴锅中，搅拌反应15 min，加入去离子水继续搅拌30 min，之后加入温度为60 V的去离子水稀释后，再加入质量分数为30%的H202溶液，反应后过滤、清洗、真空干燥制得氧化石墨；(2)制备石墨烯纳米片:将制得的氧化石墨置于预先加热到200— 300°C的程控式空气气氛马弗炉中，放置约10 min，氧化石墨低温热剥离得到石墨烯纳米片；(3)将石墨烯、导电炭黑和质量分数为50%的PTFE乳液以80: 8: 5的质量比混合，加入无水乙醇搅匀，加热、破乳，在50°C温度下干燥，制成电极片，采用电容器专用隔膜、6 mo I/L的KOH溶液为电解液，将干燥好的电极片组装成电容器。
[0008]本发明提供的石墨烯纳米片组装电容器的方法，其有益效果在于，石墨烯、导电炭黑和粘结剂的配比合理，制得的电容器性能良好且具有较大的比电容。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合一个实施例，对本发明提供的石墨烯纳米片组装电容器的方法进行详细的说明。
[0011]
实施例
[0012] 本实施例的石墨烯纳米片组装电容器的方法，包括以下步骤:(I)制备氧化石墨:石墨粉与H2S04、NaN03混合搅拌均匀，在冰水浴中加入KMn04，之后将混合溶液放在40 V的水浴锅中，搅拌反应15 min，加入去离子水继续搅拌30 min，之后加入温度为60 °C的去离子水稀释后，再加入质量分数为30%的H202溶液，反应后过滤、清洗、真空干燥制得氧化石墨；(2)制备石墨烯纳米片:将制得的氧化石墨置于预先加热到250°C的程控式空气气氛马弗炉中，放置约10 min，氧化石墨低温热剥离得到石墨烯纳米片；(3)将石墨烯、导电炭黑和质量分数为50%的PTFE乳液以80: 8: 5的质量比混合，加入无水乙醇搅匀，加热、破乳，在50°C温度下干燥，制成电极片，采用电容器专用隔膜、6 mol/L的KOH溶液为电解液，将干燥好的电极片组装成电容器。
【主权项】
1.一种石墨烯纳米片组装电容器的方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)制备氧化石墨:石墨粉与H2S04、NaN03混合搅拌均匀，在冰水浴中加入KMn04，之后将混合溶液放在.40 °C的水浴锅中，搅拌反应15 min，加入去离子水继续搅拌30 min，之后加入温度为60 V的去离子水稀释后，再加入质量分数为30%的H202溶液，反应后过滤、清洗、真空干燥制得氧化石墨；(2)制备石墨烯纳米片:将制得的氧化石墨置于预先加热到200— 300°C的程控式空气气氛马弗炉中，放置约10 min，氧化石墨低温热剥离得到石墨烯纳米片；(3)将石墨烯、导电炭黑和质量分数为50%的PTFE乳液以80: 8: 5的质量比混合，加入无水乙醇搅匀，加热、破乳，在50°C温度下干燥，制成电极片，采用电容器专用隔膜、6 mo I/L的KOH溶液为电解液，将干燥好的电极片组装成电容器。
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯纳米片组装电容器的方法，鳞片石墨进行氧化、干燥，然后在低温、常压条件下热剥离制备了石墨烯纳米片，将石墨烯、导电炭黑和质量分数为50%的PTFE乳液以80∶8∶5的质量比混合，加入无水乙醇搅匀，加热、破乳，在50℃温度下干燥，制成电极片，采用电容器专用隔膜、6mol/L的KOH溶液为电解液，将干燥好的电极片组装成电容器。石墨烯、导电炭黑和粘结剂的配比合理，制得的电容器性能良好且具有较大的比电容。
【IPC分类】H01G11-86, H01G11-84
【公开号】CN104599860
【申请号】CN201310525306
【发明人】乔帅
【申请人】青岛泰浩达碳材料有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月31日