一种增强型石墨烯基超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强型石墨烯基超级电容器及其制备方法，具体公开了一种氧化还原有机电解液组装的石墨烯基超级电容器及其制备方法，所述超级电容器包含氧化还原有机电解液和石墨烯基电极；其中，所述氧化还原有机电解液包含支持电解质、苯胺类氧化还原介质及溶剂。采用本发明专利技术的高性能石墨烯制备的电极，与所述苯胺类氧化还原介质之间的匹配性极佳，有效避免了现有的活性炭材料存在的放电压降大、电容密度增加不明显的问题，以简单易行的技术方案提高了碳基超级电容器的电容密度，进而获得一种高能量密度的超级电容器。

An enhanced graphene based supercapacitor and its preparation method

The invention discloses an enhanced graphene based super capacitor and its preparation method, in particular discloses graphene based super capacitor and preparation method of organic electrolyte assembly of a redox, the super capacitor containing redox organic electrolyte and graphene based electrode; wherein, the oxidation and reduction of organic the electrolyte containing electrolyte, aniline redox medium and solvent. The high performance graphene electrode prepared by the invention, the matching between the excellent medium and the aniline oxidation reduction, effectively avoid the discharge voltage drop is not obvious problems, there is increased density of capacitance of activated carbon material of the existing technical scheme is simple and easy to carry high density carbon based super capacitor capacitor, super capacitor and a high energy density.

【技术实现步骤摘要】
一种增强型石墨烯基超级电容器及其制备方法
本专利技术属于储电器件
，具体涉及一种增强型石墨烯基超级电容器及其制备方法。
技术介绍
超级电容器作为一类新型的电化学储能装置，具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快和安全环保等优点，在能源、通讯、电子电力、国防等领域都有着十分广阔的应用前景。超级电容器用作起重装置的电力平衡电源，可提供超大电流的电力；用作车辆启动电源，启动效率和可靠性都比传统的蓄电池高，可以全部或部分替代传统的蓄电池；用作车辆的牵引能源，可以生产电动汽车、替代传统的内燃机、改造现有的无轨电车。但是，它与二次电池相比，能量密度低，还不能满足在高能量密度的动力系统(包括后备电源和电动机车等)储电领域的应用。由于能量密度与工作电压的平方和电容密度均成正比，因此，提高超级电容器的电容密度和工作电压是解决其能量密度低的主要途径。有机电解液的工作电压比水系电解液高几倍，因此有机电解液组装的超级电容器的能量密度显著高于水系电解液组装的超级电容器，但是在有机电解液中电容量密度却仅有水系电解液的一半左右，进而限制了超级电容器能量密度的提高。采取具有高法拉第准电容的氧化还原电解质体系则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包含石墨烯基电极和有机电解液；其中，所述有机电解液包含支持电解质、苯胺类化合物及溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包含石墨烯基电极和有机电解液；其中，所述有机电解液包含支持电解质、苯胺类化合物及溶剂。2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述石墨烯基电极上修饰有苯胺类化合物。3.根据权利要求1或2所述的超级电容器，其特征在于，所述石墨烯基电极由石墨烯水凝胶与导电集流体压合制得。优选地，石墨烯水凝胶的BET比表面积为200-500m2g-1，还优选为200-300m2g-1。优选地，石墨烯基电极中的石墨烯的碳氧比C/O为8-12，还优选为9-11。优选地，石墨烯基电极中的石墨烯表面C-O单键占石墨烯表面总的化学键的含量在15％以下，还优选为10％以下。优选地，石墨烯基电极中的石墨烯片层之间呈卷曲重叠状。优选地，石墨烯基电极中的石墨烯片层尺寸为0.5-20μm，还优选为0.5-5μm。优选地，石墨烯水凝胶孔隙中2-50nm的中孔含量在50％以上，还优选60％以上；石墨烯水凝胶孔隙的平均孔径为5-20nm，还优选5-15nm。优选地，所述石墨烯水凝胶通过包括以下步骤的方法制备：将氧化石墨烯水分散液通过水热还原法或化学还原法制备成石墨烯水凝胶。4.根据权利要求1-3任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述苯胺类化合物选自对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺及其衍生物中的一种或多种；优选地，所述电解液中苯胺类化合物的浓度为0.001-0.5molL-1，还优选地浓度为0.005-0.1molL-1，更优选地浓度为0.01-0.05molL-1。5.根据权利要求1-4任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述支持电解质选自有机硼盐、锂盐中的一种或多种；优选地，所述支持电解质选自有机硼盐中的一种或多种；优选地，所述溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸亚乙烯酯(VC)中的一种或多种。优选地，所述锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、全氟丁基磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、氟代磺酰亚胺锂中的一种或多种。优选地，所述锂盐为六氟磷酸锂或高氯酸锂中的一种或两种。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张易宁，方建辉，王维，陈素晶，刘永川，苗小飞，陈远强，张祥昕，程健，林嵩岳，冯文豆，林长新，李达禄，李歆，薛熙来，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35