一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及电极材料制备领域，公开了一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法。主旨在于解决传统聚吡咯材料在充放电过程中的体积膨胀效应以及循环寿命差的缺点。其主要方案包括如下步骤：(1)以商业石墨片为基底，裁剪成适当的纤维状，以一定浓度的过硫酸铵溶液为电解液，采用电化学剥离的方法对其截面进行修饰，形成3D石墨烯结构；(2)将步骤(1)的3D石墨烯通过电化学沉积的技术在其表面均匀的生长一层聚吡咯，形成独特的碗状结构，然后进行多次洗涤，烘干；(3)将步骤(2)得到的材料直接用于柔性全固态超级电容器储能装置的电极材料。本发明专利技术可应用于柔性微型电子器件的能源装置。

【技术实现步骤摘要】
一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法
本专利技术涉及电极材料制备领域，具体提供了一种碗状石墨烯/聚吡咯用于柔性全固态超级电容器的电极材料的制备方法。技术背景随着21世纪的即将到来的能源危机，能源勘探和存储已经引起广泛关注。在近几十年，作为储能设备的超级电容器一直被认为是未来商业应用的重要候选者。特别是它们的高功率密度，较短的充电时间和较长的循环寿命的特性将完全弥补锂离子电池的不足。此外，作为便携式设备和电动汽车等一个不可或缺的能源装置，科学家们已经在致力于提高其能量密度，存储容量和环境适应能力以面对更加丰富的应用场景。在用于超级电容器的各种活性材料中，二维石墨烯和导电聚合物(CP)无论是单独使用还是进行复合都已被广泛研究和应用。但是由于充电时导电聚合物体积增加，放电时导电聚合物体积减少，电极不能忍受由反复的体积变化产生的机械应力而发生结构粉碎，所以其倍率性能和长循环性能不佳；碳材料作为常用的电极材料，其理论容量不高，目前也几乎达到其理论上的极限，不能适用于未来对其容量的要求。因此，将导电聚合物与石墨烯集成在设计良好的复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)：将商用石墨片进行裁剪作为阳极放入过硫酸铵电解液中，以石墨电极作为阴极，通过施加电压，对石墨纤维截面进行修饰，形成3D石墨烯，然后用去离子水和无水乙醇进行洗涤干燥；/n步骤(2)：将步骤(1)制备好的成3D石墨烯作为工作电极，铂片电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，在吡咯单体与高氯酸锂沉积电解液中进行电沉积，在3D石墨烯表面均匀的生长一层聚吡咯，形成独特的碗状结构；/n步骤(3)：将步骤(2)制备的材料用无水乙醇和去离子水进行洗涤，然后放置在真空烘箱中进行干燥；/n步骤(4)：将步骤(3)制备...

【技术特征摘要】
1.一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将商用石墨片进行裁剪作为阳极放入过硫酸铵电解液中，以石墨电极作为阴极，通过施加电压，对石墨纤维截面进行修饰，形成3D石墨烯，然后用去离子水和无水乙醇进行洗涤干燥；
步骤(2)：将步骤(1)制备好的成3D石墨烯作为工作电极，铂片电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，在吡咯单体与高氯酸锂沉积电解液中进行电沉积，在3D石墨烯表面均匀的生长一层聚吡咯，形成独特的碗状结构；
步骤(3)：将步骤(2)制备的材料用无水乙醇和去离子水进行洗涤，然后放置在真空烘箱中进行干燥；
步骤(4)：将步骤(3)制备的的材料根据要求把其进一步切成任意需要的尺寸，制得了碗状石墨烯/聚吡咯电极材料。


2.根据利要求1所述的一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，过硫酸铵电解液浓度为0.05～0.2摩尔每升，商用石墨片裁剪为长1～10cm，宽0.05～0.3cm，厚度0.1mm～0.7mm的石墨纤维，石墨电极为长1～10cm，宽0.1～0.5cm的长条形，施加电压为1～5V，保持时间为5～150min。


3.根据权利要求1所述的一种碗状石墨烯/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，吡咯单体加入量为每100ml去离子水加入1～6ml的吡咯单体，加入0.1～0.3g的高氯酸锂，吡咯的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛卫东，孔坤伦，赵睿，朱伟伟，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51