一种石墨烯活性炭复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯活性炭复合材料及其制备方法和应用。这种石墨烯活性炭复合材料是由以下的制备方法制得：1)预氧化处理：将石油焦和石墨烯混合，在氧化性气体条件下进行预氧化处理；2)活化：将预氧化处理后的混合物料和活化剂混合，在惰性气体条件下进行活化；3)热处理：将活化后的产物纯化、干燥，然后在保护性气体条件下进行热处理。同时也公开了这种石墨烯活性炭复合材料在制备电极材料中的应用。本发明专利技术的方法可以实现石墨烯与石油焦的原位复合，然后利用石墨烯高导热特性提高活化过程热量的高效利用，制备出的石墨烯活性炭复合电极表现较高的导电性和容量。

A Graphene Activated Carbon Composite Material and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a graphene activated carbon composite material, a preparation method and application thereof. The graphene activated carbon composite material is prepared by the following preparation methods: 1) pre-oxidation treatment: mixing petroleum coke and graphene, pre-oxidation treatment under oxidizing gas condition; 2) activation: mixing pre-oxidation treated mixed material and activator, activation under inert gas condition; 3) heat treatment: purifying, drying and conserving the activated product. Heat treatment under protective gas condition. The application of the graphene activated carbon composite material in the preparation of electrode materials is also disclosed. The method of the invention can realize the in-situ composite of graphene and petroleum coke, and then utilize the high thermal conductivity of graphene to improve the efficient utilization of heat in activation process, and the graphene activated carbon composite electrode prepared has high conductivity and capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯活性炭复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种石墨烯活性炭复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
在能源日益短缺、环境污染严重和经济发展快速的社会背景下，超级电容器作为新型的环保节能器件越来越受到人们的关注。它具有安全性高、无需维护，并且能够大电流充放电，具有近十万次的循环寿命，功率密度比二次电池高近百倍的特点。目前决定超级电容器优异性能关键材料是多孔活性炭材料。然而，活性炭材料导电性较差和较高接触电阻的特点限制其在高功率超级电容器中的应用。石墨烯材料由于具有较高比表面积，高的导电导热特性，在改性活性炭材料上具有较大的应用潜力。目前市场上一种是在制备电极片时添加石墨烯导电浆料为导电剂添加进去，另一种是制备石墨烯活性炭复合材料。总的来说，石墨烯与活性炭材料的匹配问题，分散问题和结合作用是制备石墨烯改性活性炭材料的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术制备石墨烯改性活性炭的问题，从而提供一种石墨烯活性炭复合材料及其制备方法和应用。本专利技术所采取的技术方案是：一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)预氧化处理：将石油焦和石墨烯混合，在氧化性气体条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)预氧化处理：将石油焦和石墨烯混合，在氧化性气体条件下进行预氧化处理；2)活化：将预氧化处理后的混合物料和活化剂混合，在惰性气体条件下进行活化；3)热处理：将活化后的产物纯化、干燥，然后在保护性气体条件下进行热处理，得到石墨烯活性炭复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)预氧化处理：将石油焦和石墨烯混合，在氧化性气体条件下进行预氧化处理；2)活化：将预氧化处理后的混合物料和活化剂混合，在惰性气体条件下进行活化；3)热处理：将活化后的产物纯化、干燥，然后在保护性气体条件下进行热处理，得到石墨烯活性炭复合材料。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，石油焦和石墨烯的质量比为100：(0.1～10)；预氧化处理的温度为250℃～450℃，预氧化处理的时间为1h～3h。3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，石油焦为针状焦、海绵焦、球状焦、沥青焦中的至少一种；石油焦的粒径小于300μm。4.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，石墨烯为氧化石墨烯、还原石墨烯、物理剥离石墨烯中的至少一种。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂林，梁亚涛，朱红芳，陈钢，杨正高，
申请(专利权)人：广东聚石化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44