[發明專利]一種聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010701530.4
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111768976B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 臧利敏;梁春柳;楊超
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬云華

本發明涉及超級電容器電極材料技術領域，尤其涉及一種聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用。本發明的方法包括以下步驟：向氧化石墨烯的分散液中依次加入吡咯和硝酸銀溶液進行混合，將得到的混合液置于紫外光照下，進行氧化還原反應，得到聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料。利用銀對聚吡咯摻雜，有效提高聚吡咯電化學性能；氧化石墨烯的引入可以提供更多的活性位點，有效提高聚吡咯和銀的產率，同時在長時間循環中提供結構支撐的作用，防止聚吡咯結構塌陷導致的循環穩定性差的問題。

技術領域

本發明涉及超級電容器電極材料技術領域，尤其涉及一種聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著不可再生能源的消耗和對綠色環境的追求，高效、環保的儲能設備成為研究的熱點。而超級電容器作為一種新型儲能器件，因其功率密度高、充放電過程快、循環壽命長而被認為是最有前途的儲能器件之一。其中，電極材料的性能直接決定了電容器器件的儲能性質，因此，電極材料成為超級電容器研究的重點。

聚吡咯作為典型的贗電容電極材料，因其合成工藝簡單、環境友好、較好的氧化還原可逆性等優點而備受關注。然而，經過長時間連續的充放電，其結構受到破壞導致其循環穩定性較差；此外，未摻雜聚吡咯的電化學性能也較差，極大限制了聚吡咯的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用，得到的復合材料具有良好的電化學性能與循環穩定性，在超級電容器中具有良好的應用前景。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

向氧化石墨烯的分散液中依次加入吡咯和硝酸銀溶液進行混合，將得到的混合液置于紫外光照下，進行氧化還原反應，得到聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料。

優選的，所述吡咯和硝酸銀溶液中硝酸銀的摩爾比為1～2:1；所述氧化石墨烯和吡咯的質量比為5～20:100。

優選的，所述紫外光照由紫外燈提供，所述紫外燈的光功率為10～70W，波長為365～395nm；所述紫外燈與混合液的距離大于0且小于等于1cm。

優選的，所述氧化還原反應的時間為30～120min。

優選的，所述硝酸銀溶液的濃度為0.36～0.40mol/L；所述氧化石墨烯的分散液的濃度為1～6g/L。

優選的，所述混合的過程包括：將氧化石墨烯的分散液進行超聲；然后加入吡咯，在冰水浴中進行分散；最后加入硝酸銀溶液，攪拌。

優選的，所述超聲的時間為1～2h；所述分散的時間為30～60min；所述攪拌的時間為5～10min。

優選的，所述氧化還原反應后，還包括對反應的產物依次進行過濾、洗滌和干燥。

本發明提供了上述方案所述制備方法制備得到的聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料。

本發明提供了上述方案所述聚吡咯/銀/氧化石墨烯復合材料在超級電容器中的應用。