【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高比电容的还原氧化石墨烯(rGO)的制备方法,属于纳米材料的制备及应用
。
技术介绍
超级电容器是一种介于传统电容器和化学电池之间的新型储能装置，具有充电时间短、能量密度高、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。碳材料由于低成本、易利用、无毒、环境友好等特点在超级电容器的电极材料中得到广泛应用。超级电容器中常用的碳材料包括活性炭粉末、碳纳米管、碳气凝胶、介孔碳和碳纳米纤维等，他们的比电容值约为100F/g左右。石墨烯是一种新型的碳材料，具有大的比表面和优良的导电性，是一种理想的电容材料，其理论比电容值达到550F/g。但已报道的石墨烯，由于石墨烯片层的堆积，实际比表面利用率较低，因此比电容远小于理论值。本专利技术通过对Hummers法制备的氧化石墨烯(G0)进行还原,制备高比电容的rGO。制备过程中:利用聚电解质阻止石墨烯片层堆积以提高其比表面积利用率；随后控制还原电位以保留GO的部分含氧官能团，从而产生一定的赝电容。制备的rGO在扫描速度为5mV/s时，比电容值高达387F/g，远高于已报道的rGO材料。而且在经受1500次的充放电后，比电容值仍为初始比电容值的94%。而且合成方法简单，对环境污染小，对设备要求低。
技术实现思路
本专利技术的目的 是制备高比电容的rGO。该方法具有操作简单，对环境污染小，制备周期短，能耗低的优点。制备的rGO制备的rGO比电容值高达387F/g，远高于已报道的rGO材料，而且在经受1500次的充放电后依然保持了很好的电容性能。为达到上述目的，本专利技术所述的制备rGO的方...
【技术保护点】
一种高比电容的还原氧化石墨烯（rGO）的制备方法，其特征是该方法具有以下工艺步骤：第一步：通过Hummers法制备得到GO；第二步：在1mg/mL的GO的N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）分散液中加入5mL的0.01g/mL的PSS水溶液或者5mL的0.01g/mL的PVP水溶液，加热到70～120℃，恒温反应8小时后，离心洗涤三次，将所得产品分散在水中，记为PSS‑GO；第三步：将适量的PSS‑GO溶液滴于玻碳电极表面，在空气中干燥后以此电极为工作电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，铂丝为对电极，电解液为1M的KCl溶液中，在‑1.2V（vs. SCE）时利用恒电势法还原PSS‑GO，经过5分钟，得到了高比电容的rGO；第四步：采用三电极体系，SCE为参比电极，铂丝为对电极，电解液为1M的KCl溶液中对得到的rGO的电容性能进行表征；当扫描速度为5mV/s时，比电容值高达387F/g；而且在经受1500次的充放电后，比电容值仍为初始比电容值的94%。
【技术特征摘要】
1.一种高比电容的还原氧化石墨烯(rGO)的制备方法，其特征是该方法具有以下工艺步骤: 第一步:通过Hummers法制备得到GO ； 第二步:在lmg/mL的GO的N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)分散液中加入5mL的0.01g/mL的PSS水溶液或者5mL的0.01g/mL的PVP水溶液，加热到70~120°C，恒温反应8小时后，离心洗涤三次，将所得产品分散在水中，记为PSS-GO ； 第三步:将适量的PSS-GO溶液滴于玻碳电极表面，...
【专利技术属性】
技术研发人员：施利毅，颜蔚，禹文娟，刘梦艳，邓维，付继芳，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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