[發明專利]一種超級電容器電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610114692.1
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105551820B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 陶緒泉;陳汪洋;崔慧;王懷生;李玉超;班朝磊
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: H01G11/32
• 分類號: H01G11/32;H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 楊磊

1.一種超級電容器電極材料的制備方法，包括步驟如下：

(1)將1-氨基蒽醌單體和高氯酸鹽溶于乙腈溶液中，除氧后得到無氧電解液；

(2)將石墨烯超聲分散在無水乙醇溶液中，得到石墨烯分散液，并將石墨烯分散液均勻涂覆在導電基體上，烘干，得到涂覆有石墨烯的工作電極；

(3)將涂覆有石墨烯的工作電極置于步驟(1)所述的無氧電解液中，在工作電極上進行電化學聚合形成聚1-氨基蒽醌薄膜，得石墨烯修飾聚1-氨基蒽醌的工作電極；

(4)將步驟(3)所得石墨烯修飾聚1-氨基蒽醌的工作電極經洗滌、干燥，即得超級電容器電極材料。

2.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中將1-氨基蒽醌單體和高氯酸鹽溶于乙腈溶液的過程為：將1-氨基蒽醌單體溶解到乙腈溶液中，并超聲處理使其溶解完全，得到1-氨基蒽醌單體溶液；在1-氨基蒽醌單體溶液中加入高氯酸鹽，并攪拌均勻使高氯酸鹽完全溶解得到混合溶液。

3.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的無氧電解液中1-氨基蒽醌單體摩爾濃度為0.005-0.02mol/L。

4.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的無氧電解液中高氯酸鹽摩爾濃度為0.08-0.6mol/L，高氯酸鹽為高氯酸鈉、高氯酸鋰、高氯酸鉀中的一種。

5.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的石墨烯質量指標為：純度>98.0wt％，灰分<0.1wt％，比表面積200-600m²/g，平均層數3-10層，石墨烯片層尺寸0.1-3μm，氧含量<0.3wt％，硫含量<0.2wt％。

6.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的石墨烯分散液中，石墨烯與步驟(1)中所述的1-氨基蒽醌單體的質量比為1:0.5-1:5。

7.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的導電基體為以下任意一種：氧化銦錫玻璃(ITO)，二氧化鈦電極，不銹鋼電極，鎳網，石墨電極，碳棒電極，鈦電極，鋁箔，銅箔。

8.根據權利要求1所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中在工作電極上進行電化學聚合形成聚1-氨基蒽醌薄膜的方式為：采用三電極體系，使用循環伏安法在所述的涂覆有石墨烯的工作電極上面電化學聚合形成聚1-氨基蒽醌薄膜。

9.根據權利要求8所述的超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于，所述的循環伏安法中，電位范圍為-0.5-1.5V，掃描速率為0.01-0.05V/s，循環掃描10-50次。