[發明專利]石墨烯及其活化方法與超級電容器

無效

• 申請號: 201210227494.8
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN103523771A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 周明杰;鐘玲瓏;王要兵
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;H01G11/34
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種石墨烯的活化方法，其特征在于，包括如下步驟：

將氧化石墨在保護氣體氛圍中在800~1200℃下處理1~12小時得到石墨烯；及

將所述石墨烯在惰性氣體氛圍中升溫至700~900℃，然后在二氧化碳氛圍中反應0.5~2小時，得到活化后的石墨烯。

2.根據權利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，將所述石墨烯在二氧化碳氛圍中反應的步驟包括：將所述石墨烯裝入敞口的石英管中，然后將所述石英管放入爐管中，并向所述爐管通入惰性氣體并將所述爐管升溫至700~900℃，然后向所述石英管通入二氧化碳與所述石墨烯進行反應，反應過程中所述石英管繞石英管的中軸線轉動。

3.根據權利要求2所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述石英管的轉動速度為10~25轉/min。

4.根據權利要求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為1000~2000mL/min。

5.根據權利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述惰性氣體選自氬氣、氮氣、氦氣和氖氣中的一種。

6.根據權利要求1所述的石墨烯的活化方法，其特征在于，所述保護氣體選自氫氣、氬氣或氮氣中的一種。

7.根據權利要求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備：

將石墨加入由濃硫酸和濃硝酸組成的混合酸中形成混合液，將所述混合液的溫度保持在-2~2℃攪拌10~30分鐘；

向所述混合液加入高錳酸鉀，將所述混合液與高錳酸鉀的混合物保持在-2~2℃攪拌1小時，然后將所述混合物加熱至80~90℃，并保持0.5~2小時；

向所述混合物加入去離子水，然后在80~90℃保持0.5~2小時，再加入過氧化氫，攪拌、抽濾、洗滌、干燥后得到氧化石墨；

其中，所述石墨、濃硫酸與濃硝酸的比為1g:80~110ml:15~35ml，所述石墨與高錳酸鉀的質量比為1:1~10，所述石墨與去離子水的比為1g:46~92ml，所述高錳酸鉀與過氧化氫溶液的比為1g:1~3ml。

8.一種根據權利要求1~7任一項所述的活化方法得到的石墨烯。

9.一種超級電容器，包括正極片，其特征在于，所述正極片包括集流體和涂覆在所述集流體上的正極漿料層，所述正極漿料層的材料包括粘結劑、導電劑及根據權利要求8所述的石墨烯。

10.根據權利要求9所述的超級電容器，其特征在于，所述粘結劑為聚偏氟乙烯，所述導電劑為乙炔黑，所述石墨烯、粘結劑及導電劑的質量比為88:10:2；所述超級電容器還包括殼體、隔膜、負極片和電解液，所述正極片、隔膜和負極片依次層疊后收容于所述殼體中，所述電解液灌裝于所述殼體中，且所述電解液為離子液體，所述離子液體的陽離子為季銨鹽、吡啶鹽或吡咯鹽正離子，所述離子液體的陰離子為PF6-或BF4-。