[發明專利]電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的方法及其應用

有效

• 申請號: 201110425512.9
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102568847A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李在均;周琳婷;牛玉蓮;嚴濤;顧志國
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的方法，其特征是步驟為：

1)石墨烯修飾電極的制備：按氧化石墨∶去離子水1∶10000～10000000配置溶液，加入支持電解質至其濃度為0～5.0mol/L，超聲振蕩10～30min，于去離子水中形成穩定的氧化石墨烯分散液，超聲頻率為55-60kHz；

在電學化工作站上選擇電位值為-0.9～-1.2V和溫度為0～40℃進行恒電位電解10～60秒，取出電極，用去離子水洗滌，干燥；

2)石墨烯/二氧化錳復合材料電極的制備：將1)制得的石墨烯修飾電極放入含有0.001～1.0mol/L錳鹽前驅體和0.01～1.0mol/L支持電解質的去離子水溶液中，用硫酸調節電解液酸度至硫酸濃度為0.01～1.0mol/L，選擇電位值為0.9～1.2V和溫度為0～40℃進行恒電位電解10～60秒；取出電極，去離子水洗滌，干燥，即得產品石墨烯/二氧化錳復合材料電極。

2.如權利要求1所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的方法，其特征是：所述支持電解質是以K⁺或Na⁺為陽離子，以SO₄^2-、CO₃^2-、CH₃COO^-、Cl^-、ClO₄^-、ClO₃^-或NO₃^-為陰離子所組成的化合物中的任何一種，或者它們的混合物。

3.如權利要求1所述所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的方法，其特征是：所述的錳鹽前驅體是以Mn²⁺為陽離，以CH₃COO^-、SO₄^2-或NO₃^-為陰離子所組成的化合物中的任何一種，或者它們的混合物。

4.如權利要求1所述所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的方法，其特征是：步驟(1)和(2)能夠重復操作10～100次。

5.權利要求1所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的應用，其特征是：取石墨烯/二氧化錳復合材料電極作為工作電極和對電極，采用0.1～10mol/L的離子液體為電解液制備超級電容裝配。

6.如權利要求4所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的應用，其特征是：所述電解液是如下式1所示的陽離子和以溴離子、氯離子、四氟硼酸根、六氟磷酸根或雙三氟甲基磺酸亞胺離子為陰離子所組成的化合物中的任何一種，或者它們的混合物；

其中R₁和R₂是取代基，R₁是氫原子或甲基，R₂是氫原子或碳原子數在1～12之間的烷基、烯基或炔基。

7.如權利要求5所述電化學制備石墨烯/二氧化錳復合材料的應用，其特征是：所述的超級電容裝配所使用的電解液是離子液體的乙氰或乙醇溶液；所述的超級電容裝配所使用的電解液中離子液體的濃度為0.1～10mol/L。