一种用于超级电容电池的石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于超级电容电池的石墨烯及其制备方法，制备方法：(1)称取石墨、硝酸钾和高锰酸钾混合均匀，置于反应釜中，量取浓硫酸加入反应釜中；(2)将步骤1中反应釜置于恒温箱中进行低温、中温和高温的三阶段恒温氧化反应；(3)待步骤(2)进行反应完成后，在加入氧化剂进行氧化反应，然后对产物进行酸洗和水洗，烘干；(4)将步骤(3)产物在空气气氛中进行膨化、还原处理，或在高温惰性气氛中进行膨化、还原处理，得到最终产物。本发明专利技术产物可作为超级电容电池电极材料或锂离子电池导电添加剂使用，石墨烯层数少、晶体结构完整、尺寸大、微观结构存在弯曲和褶皱、团聚程度小、比电容值高，工艺简单，适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种作为超级电容电池电极材料使用的石墨烯及其制备方法，属于电容器及其新材料领域。
技术介绍
石墨烯是一种二维晶体，碳原子按照六边形进行排布、相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定。石墨烯在室温下传递电子的速度比已知导体都快，其在原子尺度上结构非常特殊，必须用相对论量子物理学(Relativistic quantum physics)才能描绘。石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。它是人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。在石墨烯被发现之前，碳材料已经是一种重要的电容器电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超级电容电池的石墨烯及其制备方法，其特征是包括以下步骤：(1)称取重量比为1∶0.5∶3的石墨、硝酸钾和高锰酸钾，混合均匀后置于反应釜中，再量取98％浓硫酸加入反应釜中；(2)将步骤(1)中的反应釜置于恒温箱中进行低温、中温和高温的三阶段恒温氧化，在温度为0℃～4℃的低温段恒温氧化，然后在温度为35℃～45℃的中温段恒温氧化，最后在温度为80℃～100℃的高温段恒温氧化；(3)待步骤(2)进行反应完成后，加入的氧化剂进行氧化，然后对氧化产物进行酸洗和水洗，最后烘干；(4)将步骤(3)产物在200℃～500℃的空气气氛中进行膨化、还原反应，或在1000℃～1200℃的高温惰性气氛中进行膨...

【技术特征摘要】
1.一种用于超级电容电池的石墨烯及其制备方法，其特征是包括以下步骤：
(1)称取重量比为1∶0.5∶3的石墨、硝酸钾和高锰酸钾，混合均匀后置于反应釜中，再
量取98％浓硫酸加入反应釜中；
(2)将步骤(1)中的反应釜置于恒温箱中进行低温、中温和高温的三阶段恒温氧化，
在温度为0℃～4℃的低温段恒温氧化，然后在温度为35℃～45℃的中温段恒温氧化，最后在温
度为80℃～100℃的高温段恒温氧化；
(3)待步骤(2)进行反应完成后，加入的氧化剂进行氧化，然后对氧化产物进行酸洗
和水洗，最后烘干；
(4)将步骤(3)产物在200℃～500℃的空气气氛中进行膨化、还原反应，或在1000℃
～1200℃的高温惰性气氛中进行膨化、还原，得到一种用于超级电容电池的石墨烯。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李星，漆长席，蒋虎南，胡建，
申请(专利权)人：大英聚能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51