[發明專利]電池用石墨烯超級電容器

在審

• 申請號: 202010521142.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111564322A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 徐洪秀
• 申請（專利權）人: 青島粲耀新材料科技有限責任公司
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/36;C01B32/184;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電池用石墨烯超級電容器，為電化學雙層電容器，其特征在于，在電化學雙層結構中使用納米多孔石墨烯。

2.如權利要求1所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于，電解質為氯化鈉溶液、氯化鉀溶液、氯化鎂溶液中的一種，濃度為0.5-3mol/L。

3.如權利要求1所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于，納米多孔石墨烯材料的制備方法包括如下步驟：

一、納米多孔泡沫鎳的制備

A、對泡沫鎳基底進行酸洗處理，去除表面氧化膜，然后用去離子水沖洗至中性并干燥備用；

B、將步驟A得到的泡沫鎳基底放入含有尿素溶液的反應釜中進行水熱反應，水熱反應的溫度為120-140°C，時間為1-3小時，然后取出泡沫鎳基底，洗滌、干燥，得到表面為納米多孔結構的泡沫鎳基底；

C、表面還原，將步驟B中得到的泡沫鎳基底置于還原性氣氛中進行表面還原，將水熱反應后再泡沫鎳表面生成的氧化鎳、氫氧化鎳、堿式碳酸鎳等鎳氧化物還原成鎳單質，得到納米多孔泡沫鎳基底，用作生長納米多孔石墨烯的基底；

二、納米多孔石墨烯的生長

D、采用化學氣相沉積法在步驟C中制得的納米多孔泡沫鎳基底表面沉積石墨烯，得到納米多孔石墨烯；沉積時間為5-15min；

三、納米多孔泡沫鎳基底的去除

E，將步驟D中生長有納米多孔石墨烯的納米多孔泡沫鎳基底置于蝕刻液中，將納米多孔泡沫鎳基底蝕刻去除，得到單獨的納米多孔石墨烯。

4.如權利要求3所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于，其中，還原性氣氛包括氫氣。

5.如權利要求3所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于：步驟D中生長的納米多孔石墨烯為還原石墨烯或氮摻雜石墨烯。

6.如權利要求5所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于：步驟D中的化學氣相沉積法中，預先將納米多孔泡沫鎳基底加熱至生長溫度，然后使用碳源或含氮碳源，在還原氣氛中將其加熱至100-400°C，以在基底表面沉積形成氮摻雜石墨烯。

7.如權利要求6所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于：生長溫度為700-900°C。

8.如權利要求3所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于：步驟E的蝕刻液為鹽酸或氯化鐵溶液。

9.如權利要求3所述的一種電池用石墨烯超級電容器，其特征在于：在步驟D和E之間執行一步驟F，步驟F為在納米多孔石墨烯表面沉積PMMA薄層。