The invention provides a fluorine-nitrogen double-doped porous graphene hydrogel for supercapacitor electrodes and a preparation method thereof. The porous graphene oxide slurry is obtained by mixing graphene oxide slurry and a certain concentration of hydrogen peroxide solution evenly and heating for several hours. The porous graphene oxide slurry is then added with doping reagent due to the surface porous structure of graphene and oxygen-containing groups. In addition, the doping amount of hydrothermal reaction increased, and the fluorocarbon double doped porous graphene hydrogel dominated by pyrrolidine nitrogen and half ion C? F bond was obtained. The hydrogel was cut into sheets and pressed on the foam nickel fluid. After drying, the fluorine nitrogen double doped porous graphene electrode was tested and the electrode was in 6mol L.
【技术实现步骤摘要】
用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶及其制备方法
本专利技术涉及储能材料
，更具体地说涉及一种用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯的制备，具体地说是一种以吡咯氮和半离子C-F键为主的氟氮双掺杂多孔石墨烯的制备方法及其在超级电容器电极材料方面的应用。
技术介绍
超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能器件。与普通的电容器相比，其具有更高的能量密度；与电池相比，其具有更高的功率密度以及充电时间短、循环寿命长、耐候性好等优点,被广泛应用于电子器件后备电源、汽车启动电源、电子设备驱动电源等领域。在实际应用中，超级电容器的性能越来越不能满足现实需求，其性能主要取决于电极材料的选择。在用于超级电容的电极材料中，碳材料由于具有较高的导电率、高比表面积、良好的耐腐蚀性以及稳定性等优点，被广泛开发出各种同素异形体应用在各种超级电容器中。目前碳电极材料主要有：活性炭、碳纳米管、碳纤维以及石墨烯等，其中石墨烯的超高比表面积和高导电性提供了较好的双电层电容，被认为是超级电容器理想的电极材料。然而，大多数本征石墨烯超级电容器显示出较低的比容量(100-200F...
【技术保护点】
1.用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液混合均匀后，在90‑210℃下反应1‑15h，洗涤后得到多孔氧化石墨烯浆料，其中，氧化石墨烯浆料的浓度为0.5‑6mg/ml，过氧化氢溶液的质量分数为0.1‑40％，氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液的体积比为(5‑120):1；步骤2，向步骤1制得的多孔氧化石墨烯浆料中加入掺杂剂，搅拌均匀后，置于100‑220℃下水热反应10‑26h，洗涤后，得到用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其中，掺杂剂的加入量为0.5‑12ml。
【技术特征摘要】
1.用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液混合均匀后，在90-210℃下反应1-15h，洗涤后得到多孔氧化石墨烯浆料，其中，氧化石墨烯浆料的浓度为0.5-6mg/ml，过氧化氢溶液的质量分数为0.1-40％，氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液的体积比为(5-120):1；步骤2，向步骤1制得的多孔氧化石墨烯浆料中加入掺杂剂，搅拌均匀后，置于100-220℃下水热反应10-26h，洗涤后，得到用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其中，掺杂剂的加入量为0.5-12ml。2.根据权利要求1所述的用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其特征在于：在步骤1中，氧化石墨烯浆料的浓度为1-5mg/ml，过氧化氢溶液的质量分数为0.3-30％，氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液的体积比为(10-100):1；氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液混合后，在100-200℃下反应1-12h。3.根据权利要求1所述的用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其特征在于：在步骤2中，掺杂剂的加入量为1-10ml，掺杂剂为任何适合的含氮或氟的一种试剂或多种混合试剂，可以为但不限于吡啶氢氟酸盐、三乙胺三氢氟酸盐、氟化铵、四正丁基氟化铵、氟硼酸铵、氢氟酸和尿素混合剂等中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶，其特征在于：在步骤2中，向多孔氧化石墨烯浆料中加入掺杂剂，搅拌均匀后，置于120-200℃下水热反应12-24h。5.用于超级电容器电极的氟氮双掺杂多孔石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将氧化石墨烯浆料与过氧化氢溶液混合均匀后，在90-210℃下反应1-15h，洗涤后得到多孔氧化石墨烯浆料，其中，氧化石墨烯浆料的浓度为0.5-6m...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯奕钰，曹宇，封伟，李瑀，王伟哲，杨洪宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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