一种负载石墨烯的活性炭复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种负载石墨烯的活性炭复合材料及其制备方法，该材料的制备过程如下：将活性炭粉碎至1000目，对其进行酸化处理后洗净干燥；对氧化石墨烯溶液进行超声处理，形成均一的溶液；然后将酸化后的活性炭浸入上述溶液中，充分搅拌后加入乙二胺溶液，在水浴80℃温度下反应，待反应结束后，将负载石墨烯的活性炭进行透析处理；最后，经洗涤过滤后经真空烘干制得所述的材料。本发明专利技术提供的方法工艺简单，操作简便，利用石墨烯优异的导电性能，制备出导电率较高、成本较低的负载石墨烯的活性炭复合材料，既克服了石墨烯由于表面静电作用而产生的团聚现象，又提升了活性炭自身的导电性能，使复合材料的电导率增大了近100倍。

【技术实现步骤摘要】
一种负载石墨烯的活性炭复合材料及其制备方法
本专利技术涉及活性炭基复合材料领域，尤其是一种负载石墨烯的活性炭复合材料及其制备方法。
技术介绍
电子信息技术的飞速发展，促使了电源技术的改革。电池的标准设计能力已经无法满足诸多应用领域对储能装置功率密度的要求。一般希望有更高的单位体积或单位重量的能量密度或功率密度。超级电容器是一种介于普通电容器与蓄电池之间的储能器件，其具备的优越的性能使其在许多场合有着独特的应用优势，而电极材料的导电性是制约电化学电容器获得大功率密度的关键问题之一。通常使用的电极材料如金属氧化物、活性炭电极材料，但同时存在导电性较差，漏电流和自然放电现象严重等问题，极大地影响了电容器储能和大电流放电等性能。为了提高导电性能，通常将石墨粉和炭黑添加到活性炭中，改善导电性，降低电极材料内阻，使电荷能够均匀分布到整个电极材料中。石墨烯材料作为一种具有优异导电和导热性能的纳米材料，受到国内外研究者的青睐。单层石墨烯是单个炭原子层堆积而成的二维晶体结构，其中炭原子以SP2杂化而组成正六方晶系而周期性排列于石墨烯二维平面内。电子传导过程中起到关键作用的是Pz轨道中未成对电子垂直于晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭负载石墨烯的方法，其特征在于：包括以下步骤（1）将活性炭粉碎至1000目，用去离子水洗净烘干，得到粉碎后的活性炭；（2）对粉碎后的活性炭用摩尔浓度为1 M的优级盐酸溶液，以固液比为1:3~1:10，浸泡24 h，之后用去离子水洗净，干燥后获得酸化后的活性炭；（3）以超纯水为溶剂，溶解氧化石墨烯，超声分散2~4 h后形成氧化石墨烯水溶液，溶液的浓度为0.3 mg/mL ~ 1.2 mg/mL；（4）将步骤（2）中的酸化后的活性炭加入步骤（3）中的氧化石墨烯水溶液中，搅拌后加入乙二胺溶液，通入N2作为保护气，80℃下反应8~24 h；（5）对步骤（4）得到的产物进行透析处理，洗净烘干得到...

【技术特征摘要】
1.一种活性炭负载石墨烯的方法，其特征在于：包括以下步骤（1）将活性炭粉碎至1000目，用去离子水洗净烘干，得到粉碎后的活性炭；（2）对粉碎后的活性炭用摩尔浓度为1M的优级盐酸溶液，以固液比为1:3~1:10，浸泡24h，之后用去离子水洗净，干燥后获得酸化后的活性炭；（3）以超纯水为溶剂，溶解氧化石墨烯，超声分散2~4h后形成氧化石墨烯水溶液，溶液的浓度为0.3mg/mL~1.2mg/mL；（4）将步骤（2）中的酸化后的活性炭加入步骤（3）中的氧化石墨烯水溶液中，搅拌后加入乙二胺溶液，通入N2作为保护气，80℃下反应8~24h；（5）对步骤（4）得到的产物进行透析处理，洗净烘干得到负载石墨烯的活性炭复合材料；其中，所述的活性炭为椰壳活性炭。2.根据权利要求1所述的活性炭负载石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，粉碎的方法为，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪印，刘学蛟，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：福建,35