一种复合材料及其作为超级电容器电极材料的用途

摘要

本发明公开了一种可作为电极材料的复合材料，该复合材料具有由多个单层石墨烯片层与多个单片层的金属氢氧化物和/或金属氧化物相面对面交叠而成的层状结构，各单层石墨烯片层与单片层的金属氢氧化物和/或金属氧化物之间通过静电相互作用结合。将本发明复合材料用作超级电容器、固体平板电容器、锂电池等储能器件中的电极材料时，能有效提高储能器件储能密度，并且本发明复合材料不含有毒的过渡金属氧化物，安全性好，制备方法简便，适于大批量制备，成本低，材料稳定性好。

主权项

一种可作为电极材料的复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料具有由多个单层石墨烯片层与多个单片层的金属氢氧化物和/或金属氧化物相面对面交叠而成的层状结构，各单层石墨烯片层与单片层的金属氢氧化物和/或金属氧化物之间通过静电相互作用结合，所述复合材料通过如下步骤获得：(1)、采用化学氧化法处理石墨粉获得单层石墨烯，并利用化学反应在单层石墨烯上修饰选自羧基、氨基以及磺酸基之一的功能基团，并最终获得单层石墨烯的分散液；(2)、以天然或人工合成的金属氢氧化物和/或金属氧化物为原料，采用化学或物理剥离方法获得以单片层形式存在的金属氢氧化物和/或氧化物的分散液；(3)、将步骤(1)所得单层石墨烯的分散液与步骤(2)所得的金属氢氧化物和/或氧化物的分散液混合，得到含有所述复合材料的分散液，除去分散剂即得所述复合材料，所述金属氢氧化物为选自钴、镁、铁、镍、铝以及稀土金属中的一种或多种金属的氢氧化物；所述金属氧化物为选自钴、镁、铁、镍、铝、锰、钒、钼以及稀土金属的氧化物中的一种或多种。