The invention discloses a graphene / MoS2 Composite fiber electrode preparation method and application thereof, and relates to a flexible energy storage device in the field of wearable technology, preparation of precursor solution using graphene oxide aqueous solution and sulfur ammonium molybdate aqueous solution, and the graphene / hollow reactor was prepared containing molybdenum disulfide the shrinkage of composite fiber, graphene / MoS2 Composite fiber electrode drying. The graphene / MoS2 Composite nanofibers with nano intercalation structure, can effectively keep the high capacity of graphene with high conductivity and MoS2 combination, significantly improve the fibrous energy storage device capacity, can have very good application prospects in the field of flexible storage.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法及应用
:本专利技术涉及柔性储能及可穿戴器件
,具体涉及一种石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法及应用。
技术介绍
:新型纤维状储能器件,包括纤维超级电容器和纤维状锂离子电池,作为柔性储能器件的重要组成部分,对可穿戴设备的发展有着重要的影响。与传统的平面或者块状储能器件相比,纤维状储能器件可以实现弯曲、拉伸甚至三维扭曲等较大变形,并且易于集成,能通过成熟的纺织技术,形成具有良好柔性和高通透性的储能织物,能够有效满足可穿戴设备的发展需要。虽然纤维状储能器件受到了学术界和工业界的广泛关注,也取得了重要进展,但目前制备的纤维状储能器件的性能尚无法满足实际生产需要,而其性能提高的关键是可控合成具有更高电化学性能的纤维电极。石墨烯与二硫化钼作为近几年出现的二维层状纳米材料,显示出了很高的电化学性能和力学性能,可以广泛作为超级电容器和锂离子电池的电极活性材料。利用石墨烯构筑纤维的技术,已经有研究人员进行了报道,并且也有研究人员通过溶液纺丝或者干法纺丝将赝电容活性物质添加到石墨烯纤维电极中,从而试图提高纤维电极的电化学储能性能。但已有的石墨烯复合纤维电极制备技术制备方法较为复杂,最重要的是纤维中活性物质含量的提高会严重降低纤维电极的机械强度。因此,开发简单快速制备高活性物质含量的纤维电极是提高纤维状储能器件容量的重要思路。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种制备简便、能显著提高纤维状储能器件容量的石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法及应用。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种石墨 ...
【技术保护点】
一种石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)利用化学氧化剥离石墨法制备得到氧化石墨烯水溶液;(2)将聚乙烯吡咯烷酮溶解到水溶液中,然后加入硫钼酸铵,混合液超声0.5‑3h、搅拌6‑24h得到硫钼酸铵水溶液;(3)将步骤(1)得到的氧化石墨烯水溶液与步骤(2)得到的硫钼酸铵水溶液按照一定比例进行混合,搅拌2‑12h得到混合均匀的前驱体溶液,并通过加热搅拌挥发的方法对前驱体溶液进行浓缩;(4)将步骤(3)得到的前驱体溶液注入到内径0.1‑5mm的中空管反应器中,并将中空管反应器两端封口,加热中空管反应器使其在160‑280℃反应2‑14h,得到含水的石墨烯/二硫化钼复合纤维;(5)将步骤(4)得到的含水石墨烯/二硫化钼复合纤维在20‑80℃干燥3‑24h,含水石墨烯/二硫化钼复合纤维失水收缩,得到干燥的石墨烯/二硫化钼复合纤维电极。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)利用化学氧化剥离石墨法制备得到氧化石墨烯水溶液;(2)将聚乙烯吡咯烷酮溶解到水溶液中,然后加入硫钼酸铵,混合液超声0.5-3h、搅拌6-24h得到硫钼酸铵水溶液;(3)将步骤(1)得到的氧化石墨烯水溶液与步骤(2)得到的硫钼酸铵水溶液按照一定比例进行混合,搅拌2-12h得到混合均匀的前驱体溶液,并通过加热搅拌挥发的方法对前驱体溶液进行浓缩;(4)将步骤(3)得到的前驱体溶液注入到内径0.1-5mm的中空管反应器中,并将中空管反应器两端封口,加热中空管反应器使其在160-280℃反应2-14h,得到含水的石墨烯/二硫化钼复合纤维;(5)将步骤(4)得到的含水石墨烯/二硫化钼复合纤维在20-80℃干燥3-24h,含水石墨烯/二硫化钼复合纤维失水收缩,得到干燥的石墨烯/二硫化钼复合纤维电极。2.根据权利要求1所述的石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中氧化石墨烯水溶液的浓度为1-20mg/mL,pH值为3-11;氧化石墨烯的片层大小为200nm-50μm,层数为1-100层。3.根据权利要求1所述的石墨烯/二硫化钼复合纤维电极的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中聚乙烯吡咯烷酮的分子量为10000-1000000,聚乙烯吡咯烷酮溶于水的浓度为0.1-1.0mg/ml;...
【专利技术属性】
技术研发人员:王兵杰,武青青,吴景霞,袁璐,
申请(专利权)人:宁国市龙晟柔性储能材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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