以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用，该工艺通过将石墨氧化得到石墨氧化物，再与氨水混合加热处理，随后在氮气保护下高温处理得到活化产物，再进行改性，接着置于反应釜中加入混合溶剂、聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸丙酯，经高温处理后得到中间复合物，接着将中间复合物固化处理、球磨处理、碳化处理，最后再加入聚甲基丙烯酸甲酯、硅化铁、纳米二氧化硅、导电剂、粘结剂，经搅拌、涂覆、烘干、辊压等步骤制成电极片。制备而成的以石墨氧化物为主要成分的电极材料，其电容性能优异，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备工艺制得的以石墨氧化物为主要成分的电极材料在制备超级电容器中的应用。

【技术实现步骤摘要】
以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用
本专利技术涉及电容器材料这一
，特别涉及到以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用。
技术介绍
超级电容器是近年来发展起来的一种高能量电能存储元件，具有高功率密度、高循环寿命、可快速冲放电和对环境无污染等优点，被广泛应用于电机调节器、传感器、微机存储器的后备电源、机动车辆的启动装置、风力发电和太阳能发电系统等洁净能源系统，因而受到关注。超级电容器作为一种性能优异的能源储存装置，目前已成为材料、电力、电子、物理、化学等多学科交叉领域研究的热点之一。主要研究目标是制备高能量密度和高功率密度的致密能源所需的低成本电极材料，和工作电压高、电化学性能稳定、导电率高和使用寿命长的电解质体系材料。石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子以共价键结合，构成共价分子。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：1）耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。2）导电、导热性：石墨的导电性比本文档来自技高网...

【技术保护点】
以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将50 g石墨与120 mL质量浓度85%的硫酸共同加入到反应容器中，在45℃的水浴下保温15‑25 min，再加入15‑20g的高锰酸钾，维持10 min后迅速将温度上升至70℃，以200 rpm的速率搅拌反应80‑90 min，待反应结束后向容器中添加300 mL质量分数为2.5%的双氧水，以150 rpm的速率将混合液搅拌至变色，趁热过滤，将所得滤饼用质量浓度3%盐酸溶液洗涤2次，再用去离子水洗涤2次，将清洗后的滤饼置于干燥箱中在75℃下干燥8 h，得到石墨氧化物；（2）将步骤（1）得到的石墨氧化物与250 mL浓...

【技术特征摘要】
1.以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将50g石墨与120mL质量浓度85%的硫酸共同加入到反应容器中，在45℃的水浴下保温15-25min，再加入15-20g的高锰酸钾，维持10min后迅速将温度上升至70℃，以200rpm的速率搅拌反应80-90min，待反应结束后向容器中添加300mL质量分数为2.5%的双氧水，以150rpm的速率将混合液搅拌至变色，趁热过滤，将所得滤饼用质量浓度3%盐酸溶液洗涤2次，再用去离子水洗涤2次，将清洗后的滤饼置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）将步骤（1）得到的石墨氧化物与250mL浓度为20%的氨水混合，然后将混合液置于85℃的烘箱中加热30-40min，得到粘稠浆液，随后在氮气保护下于1000-1200℃下高温处理1.5h，得到高温活化产物，用稀盐酸对高温活化产物进行初步中和，再用去离子水将高温活化产物洗涤3-5次至pH完全达到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）将步骤（2）得到的改性石墨氧化物至于反应釜中，再加入300mL的去离子水和无水乙醇混合溶剂，去离子水和无水乙醇的体积比为1.5，以1200rpm的速率在200℃下搅拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升温至250℃，搅拌反应2-3h，将得到的产物按照3000rpm的转速进行离心，所得沉淀物用去离子水进行洗涤，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄啸谷，张其土，
申请(专利权)人：苏州海凌达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32