[發(fā)明專利]石墨烯-離子液體復(fù)合材料及超級(jí)電容器的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310032152.5
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103971945A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;王要兵;袁新生;劉大喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/32
• 分類號(hào): H01G11/32;H01G11/84;H01G11/86
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉誠;何平

1.一種石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：

將石墨壓制于不銹鋼集流體上作為工作電極，以鉛板為對(duì)電極，Hg/Hg₂SO₄為參比電極，插層劑為電解液，將所述工作電極、對(duì)電極和參比電極置于所述電解液中，在電流密度為5~100mA/cm²、室溫下反應(yīng)1~20小時(shí)，過濾反應(yīng)后的電解液，經(jīng)清洗、干燥后得到插層石墨；

將所述插層石墨置于-252~-170℃的溫度下進(jìn)行冷凍處理0.5~5分鐘；及

在攪拌條件下將經(jīng)冷凍處理后的插層石墨轉(zhuǎn)移至溫度為200~300℃的離子液體中并保持10~300分鐘，然后冷卻至室溫，得到石墨烯-離子液體復(fù)合材料，其中，所述插層石墨與所述離子液體的質(zhì)量體積比為1g:10mL~100mL。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述插層劑為甲酸、乙酸、丙酸、硝酸和硝基甲烷中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將所述插層石墨置于-252~-170℃的溫度下冷凍處理的步驟為將所述插層石墨置于液氮、液氬或液氫中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，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-乙基咪唑氯鹽和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述干燥為在真空干燥箱內(nèi)60~80℃下處理12~24小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述攪拌的速度為100~1000轉(zhuǎn)/分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-離子液體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述石墨為天然磷片石墨或人造石墨。

8.一種超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于，包括：

按照權(quán)利要求1所述的制備方法制備石墨烯-離子液體復(fù)合材料；

將所述石墨烯-離子液體復(fù)合材料置于模具中，對(duì)所述石墨烯-離子液體復(fù)合材料施加恒定壓力至所述石墨烯-離子液體復(fù)合材料冷卻至室溫，得到石墨烯-離子液體復(fù)合電極片；及

將隔膜浸泡在離子液體中后取出，得到含有離子液體的隔膜；按照所述石墨烯-離子液體復(fù)合電極片、含有離子液體的隔膜和石墨烯-離子液體復(fù)合電極片的順序依次層疊組裝得到電芯，并在所述電芯外包覆殼體，得到超級(jí)電容器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超級(jí)電容器的制備方法，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-乙基咪唑氯鹽和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于，所述壓力為20~30MPa。