[發明專利]一種超級電容器用多孔石墨烯電極及其制備方法

有效

• 申請號: 202110004860.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112863900B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 韓曉剛;李鴻杰;陳韋蒙;白宇鴿;楊超;盧亞飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/24;H01G11/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種超級電容器用多孔石墨烯電極制備方法，其特征在于，將氧化石墨烯分散于水中，磁力攪拌制成氧化石墨烯水分散液；將多孔石墨烯加入氧化石墨烯水分散液中，磁力攪拌、超聲分散制得分散液A；向分散液A中加入碳納米管，并加入粘結劑a，經勻漿，磁力攪拌、超聲分散制成穩定分散液B；向穩定分散液B中加入導電炭黑，磁力攪拌，超聲分散制成分散液C；將分散液C、活性炭和粘結劑b加入去離子水超聲分散，經真空攪拌震蕩制成超級電容器漿料涂覆在涂碳鋁箔上，將涂覆好的涂碳鋁箔進行烘干處理，然后再進行真空干燥處理；將真空干燥后的涂碳鋁箔進行壓實處理，隨后裁剪成電極封裝制成超級電容器；

多孔石墨烯為實驗室高能微波快速自制的高導電多孔石墨烯，微波法制備多孔石墨烯的過程中，控制微波作用的時間為10~120s；每克原料微波作用的功率控制為200~700W；所用氧化性氣氛為空氣；純化多孔石墨烯氣氛為氬氣。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，多孔石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管的質量百分比為70%：（1%~29%）：（29%~1%），粘結劑a的質量占總漿料固體質量百分比的2%~4%。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，導電炭黑占漿料固體質量的百分比為1%~9%，導電炭黑為特密高Ks-6、Ks-15導電石墨，卡博特XC72導電炭黑，科琴黑，乙炔黑，SuperP或SuperS中的一種或多種的混合物。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，多孔石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管組成的改性劑與粘結劑a、導電炭黑、活性炭、粘結劑b的質量比為（1%~9%）：4%：（9%~1%）：80%：6%，總漿料固含量為22%~25%。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，涂碳鋁箔的厚度為15~20微米，超級電容器漿料的涂覆厚度為100~200微米；烘干處理的溫度為70~95℃，時間為2~3小時，真空干燥處理的溫度為80~100℃，時間為8~12小時。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，磁力攪拌的速度為100~300rpm/min，超聲分散的時間為0.5~4小時，超聲的功率為500~2000W。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，粘結劑a和粘結劑b均為羧甲基纖維素鈉，聚四氟乙烯，聚丙烯腈，丁苯乳液或水性聚丙烯酸乳液。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用電動對輥機進行壓實處理，溫度為60~80℃。

9.根據權利要求1所述方法制備的超級電容器用多孔石墨烯電極。