[發明專利]摻氮石墨烯/離子液體復合電極及其制備方法與電容器

在審

• 申請號: 201210362601.8
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103681002A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 周明杰;袁新生;王要兵;鐘輝
• 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;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/38
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

1.一種摻氮石墨烯/離子液體復合電極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(a)?制備摻氮石墨烯與離子液體混合物：將氧化石墨加入到離子液體溶劑中均勻混合后，加入摻氮劑，依次進行超聲和離心操作，得到摻氮石墨烯與離子液體混合物；

(b)?制備摻氮石墨烯/離子液體復合電極：取所述摻氮石墨烯與離子液體混合物放到模具里，對模具恒定施加壓后保持此壓力直到冷卻至室溫，取出樣品，再在所述樣品任一面噴涂厚度為2～5um的金屬膜，即得到單面噴涂金屬膜的塊狀摻氮石墨烯/離子液體復合電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨制備方法如下：將石墨粉加入濃硫酸中，再加入高錳酸鉀，控制溫度在10℃以下攪拌，再在室溫水浴中攪拌后，在冰浴條件下緩慢加入去離子水，15?min?后再加入含有濃度為30%雙氧水的去離子水，抽濾后再用濃度為10%的鹽酸進行洗滌、抽濾，直到濾液呈中性后即得到所述氧化石墨。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述石墨粉為天然石墨、人造石墨、膨脹石墨中的一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述離子液體溫度為150～300℃；所述摻氮劑為工業氨水或尿素；所述氧化石墨、所述離子液體及所述工業氨水的質量體積比為1g：（10～100）ml：（5～50）mL，或所述氧化石墨、所述離子液體及所述尿素的質量體積比為1g：（10～100）ml：（1～20）g；所述超聲是在1000～2000w的微波爐里進行的，所述剝離的時間為10～300分鐘；所述離心的速度為1000～5000轉/分鐘、時間為1～30分鐘。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體為：1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-乙基-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸鹽、1,2-二乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽、1,2-二甲基-3-乙基咪唑溴鹽、1,2-二甲基-3-乙基咪唑氯鹽、1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(b)中，選取的所述摻氮石墨烯與離子液體混合物的重量為20～60g，所述模具的長寬尺寸分別為200mm×300mm，所述金屬膜為銅膜或鋁膜。

7.一種權利要求1至6任一所述的制備方法制得的摻氮石墨烯/離子液體復合電極。

8.一種電容器，包括由復合電極片、離子液體膜、復合電極片按順序層疊組成的電芯、用于納置所述電芯的密閉殼體，以及加注在密閉殼體的電解液，所述復合電極片未噴涂所述金屬膜的一面與所述離子液體膜相接觸，其特征在于，所述復合電極片為權利要求7所制備的摻氮石墨烯/離子液體復合電極。

9.根據權利要求8所述的電容器，其特征在于，所述離子液體膜采用薄膜涂覆器制備而成，厚度為3～10um，長寬為300mm×200mm；制備所述離子液體膜的材料與所述步驟(a)中選用的離子液體相同。