二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备及其作为超级电容器电极材料的应用

摘要

本发明提供了一种用于超级电容器电极的片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳(MnO₂/rGO/C)复合材料，属于复合材料技术领域。本发明以氧化石墨、马铃薯淀粉及高锰酸钾为原料，通过水热反应制得。电化学性能测试表明，本发明制备的MnO₂/rGO/C复合材料，不仅能够实现两者性能的协同效应，而且具有单一电极不具备的优良性能，显示出较高的电化学电容行为，优良的倍容率，较好的循环稳定性，因此可以作为超级电容器电极材料。另外，本发明原料廉价易得，质量轻，可再生，无污染等特点，制备过程简单、工艺稳定、易于操作、质量可靠，作为超级电容器电极材料符合商业化的基本要求。

主权项

片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）氧化石墨分散液的制备：将氧化石墨超声分散于蒸馏水中，形成浓度为1~1.5mg/mL的氧化石墨分散液；（2）片状六边形二氧化锰的制备：将高锰酸钾溶解于蒸馏水中，形成浓度为0.05~0.1g/L的高锰酸钾水溶液；再加入马铃薯淀粉，搅拌使其充分溶解，获得混合溶液；调解混合溶液pH值至9~10后，于160~180℃下水热反应12~24h；冷却至室温，抽滤，用无水乙醇、蒸馏水洗涤至中性，干燥，得到片状六边形二氧化锰；（3）片状六边形二氧化锰/石墨烯/多孔碳复合材料的制备：在氧化石墨分散液中先加入片状六边形二氧化锰，混合均匀后使混合液于160~180℃下水热反应12~24h；冷却至室温，抽滤，用无水乙醇、蒸馏水洗涤至中性，干燥，得到，得到二氧化锰/石墨烯/多孔碳(MnO₂/rGO/C)复合材料。