一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔石墨烯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔石墨烯的制备方法。将碱式碳酸铜和PMMA均匀混合并于氢气和惰性气体的混合气氛加热热解还原得到铜和PMMA混合物；将铜和PMMA混合物于氢气和惰性气体的混合气氛下加热生长石墨烯得到铜@石墨烯，待系统自然降温至室温后取出样品；将所收集的产物以足量的氧化性蚀刻液去除铜模板，过滤、水洗多次后干燥得到产品。本发明专利技术所得到的产品具有比表面积大、导电性高、浸润性优异和微孔-介孔-大孔相互联通的分级自相似开放性孔结构等特点，作为超级电容器电极材料，其在水系和离子液体电解液中均展现出高能量密度、超高功率密度以及优异的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔石墨烯的制备方法。
技术介绍
：双电层超级电容(EDLCs)也称为超级电容器。与锂离子电池相比，EDLCs具有更高的功率密度和更长的循环稳定性，因而得到了人们广泛的关注和研究(Science2015,347,41)。电极材料结构和理化性质的调控是提升双电层超级电容器(EDLC)性能的关键。一般来讲，一个理想的超级电容器电极材料应该具备：(i)高的比表面积提供足够的电荷存储空间；(ii)合适的介孔-微孔-大孔分布来促进倍率性能和比电容；(iii)高的导电性以保证高功率密度和高倍率性能好；(iV)好的材料浸润性以增加离子可接触比表面积和促进离子扩散。sp2碳材料具有导电性好、形貌结构丰富以及容易通过杂原子掺杂和表面官能化来调节的电子结构和表面性质等特点，因而成为目前最常用的EDLCs电极材料(Adv.Mater.2011,23,4828；Adv.EnergyMater.2014,4,1300816)。<br>石墨烯作为近十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔石墨烯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取碱式碳酸铜和PMMA丙酮溶液均匀混合，烘干后得到碱式碳酸铜和PMMA混合物；(2)将步骤(1)所述的碱式碳酸铜和PMMA混合物于氢气和惰性气体混合气氛下加热热解还原得到铜和PMMA混合物；(3)将步骤(2)所述的铜和PMMA混合物在氢气和惰性气体的混合气氛下以500‑1000℃/min的速率迅速升温至生长温度进行石墨烯生长反应，反应结束后，自然降温至室温后取出铜@石墨烯样品；(4)将步骤(3)所述的铜@石墨烯样品以氧化性蚀刻液去除铜模板，过滤、水洗多次后干燥得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔石墨烯的制备方法，其
特征在于：包括以下步骤：
(1)取碱式碳酸铜和PMMA丙酮溶液均匀混合，烘干后得到碱式碳酸铜和
PMMA混合物；
(2)将步骤(1)所述的碱式碳酸铜和PMMA混合物于氢气和惰性气体混合气
氛下加热热解还原得到铜和PMMA混合物；
(3)将步骤(2)所述的铜和PMMA混合物在氢气和惰性气体的混合气氛下以
500-1000℃/min的速率迅速升温至生长温度进行石墨烯生长反应，反应结
束后，自然降温至室温后取出铜石墨烯样品；
(4)将步骤(3)所述的铜石墨烯样品以氧化性蚀刻液去除铜模板，过滤、
水洗多次后干燥得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔
石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述碱式碳酸铜和PMMA的质量
比为10-5:1。
3.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔
石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的加热热解还原的温度为
220-300℃。
4.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器用分级自相似性三维寡层多孔
石墨烯的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵进，王喜章，吴强，杨立军，胡征，
申请(专利权)人：南京大学苏州高新技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32