一种高容量石墨烯基超级电容器电极材料及其制备方法

摘要

本发明一种高容量石墨烯基超级电容器电极材料及其制备方法，属于碳材料制备技术领域。该方法包括以下步骤：将氧化石墨烯和表面活性剂分散于去离子水中，依次加入碳纳米管，活性炭，搅拌均匀，随后将混合液置于球磨机中进行湿磨，得到分散均匀的混合液，并在搅拌的条件下加入氮源三聚氰胺，超声进一步分散，再经过水热，洗涤，冷冻干燥，煅烧等工序即得三维氮杂石墨烯基复合材料。本发明制备的氮杂石墨烯基材料具有结构稳定，电化学能性能优异，比电容量高以及循环稳定性好等优点，并且合成方法简单高效，产率高，在超级电容器电极材料中具有很大的应用潜力。

主权项

一种高容量石墨烯基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，分别将氧化石墨烯和表面活性剂均匀分散于去离子水中，得到浓度为2～5mg/mL的氧化石墨烯溶液和1.5～5mg/mL的表面活性剂溶液；步骤二，向步骤一的表面活性剂溶液中先后加入碳纳米管和活性炭，再与步骤一的氧化石墨烯溶液混合并均匀分散；氧化石墨烯与碳纳米管的质量比为3～4:1，活性炭与氧化石墨烯的质量比为1:2～4；步骤三，将步骤二所得混合溶液置于球磨机中湿磨，之后在搅拌条件下加入含氮化合物并均匀分散；含氮化合物与氧化石墨烯的质量比为1.34～1.66:1；步骤四，将步骤三所得混合溶液转入到反应釜中，反应温度为110～180℃，反应时间为6～16h，反应结束后反复洗涤，冷冻干燥；步骤五，将步骤四干燥后的产物置于管式炉中，在惰性气体保护下加热升温，升温速率为1～5℃/min、热处理温度为450～600℃、保温时间为2～4h，得到三维氮杂石墨烯基材料。