一种多孔石墨烯的制备方法

摘要

本发明一种多孔石墨烯的制备方法，包括以下步骤：⑴将氧化石墨在pH9-10的水/乙醇混合溶液中剥离后，与化学发泡剂混合均匀，经过滤干燥得到固体混合物；⑵将所述混合物置于还原气氛围中，加热膨胀还原制得膨化石墨烯；⑶将膨化石墨烯与强碱共混，高温活化；⑷经盐酸和去离子水洗涤、干燥得到多孔石墨烯；用本发明的方法制备的多孔石墨烯比表面积能达到2075m2/g，孔容能达到1.8cm3/g，平均孔径在1～7nm；作为超级电容器电极材料在1Ag-1电流密度下比电容能达到155F/g，作为多孔石墨烯电极随着电流密度从0.2Ag-1增大到20Ag-1比电容保持率能达到84.4%；有较高的比电容和循环稳定性；本发明的制备方法工艺简单、成本较低、易于规模化生产。

主权项

一种多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备氧化石墨烯与化学发泡剂的固体混合物将氧化石墨加入到pH=9～10的水/乙醇混合溶液中，水与乙醇的体积比为2:1；磁力搅拌48～72小时，再超声分散0.5～2小时，形成氧化石墨烯胶体分散液，控制氧化石墨烯的浓度为0.5～5mg/mL；然后加入化学发泡剂，搅拌2～12小时，过滤除去多余的化学发泡剂，干燥后得到氧化石墨烯与化学发泡剂的固体混合物；（2）制备膨化石墨烯将步骤（1）获得的氧化石墨烯与化学发泡剂的固体混合物置于管式炉中在还原气氛中进行膨化还原：从室温逐渐升至500℃，控制升温速率为2～10℃/分钟，并分别在200℃时保温15～30分钟，在500℃时保温1～2小时，得到膨化石墨烯；（3）制备石墨烯与强碱的活化产物将步骤（2）获得的膨化石墨烯浸渍在强碱溶液中，控制膨化石墨烯与强碱的质量比为1∶4～10，充分搅拌，干燥得到石墨烯与强碱的混合物；将所述混合物置于管式炉中，通入惰性气体进行保护，升温至700～1000℃，恒温活化0.5～3小时，得到石墨烯与强碱的活化产物；（4）制备多孔石墨烯将步骤（3）得到的石墨烯与强碱的活化产物用0.5～2mol/L的盐酸和去离子水洗至中性，干燥后得到目标产物：多孔石墨烯。