一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于新型能量存储装置领域，具体涉及一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法；本发明专利技术以柔性功能化碳纤维布作为基底材料，采用水热法或高温煅烧法，复合还原剂在柔性碳纤维布表面还原生长石墨烯，形成牢固、均匀的包覆层，再通过电化学聚合法在石墨烯和碳纤维表面聚合生长纳米聚苯胺阵列得到碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料；本发明专利技术制备的碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料作为超级电容器电极材料，在0.2A/g电流密度下，比容量达535F/g，以1A/g的电流密度循环8000周容量保持率为92.5％。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法
本专利技术属于新型能量存储装置领域，具体涉及一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法。
技术介绍
超级电容器(Supercapacitors)也称电化学电容(ElectrochemicalCapacitors)，是一类性能介于物理电容器和蓄电池之间的新型储能器件，其容量可达几百甚至上千法拉。具有高功率、快充放电、长循环寿命、高安全性以及免维护等优点。因此，以超级电容器为代表的能量存储装置受到了广泛重视。柔性超级电容器的柔韧性好、易集成、电化学性能优越等诸多优点可广泛应用在高科技装备如先进无线电台、通信设备、防弹背心等，以及手机、掌上电脑、可穿戴等民用产品。柔性电子科学及电子产品对其所配套电源的能量密度、安全性、便携、质轻等要求越来越高，开展柔性超级电容器关键技术研究成为最具发展潜力的方向之一。其中，通过将活性物质原位生长在柔性基底上制备的柔性一体化的电极片能消除传统工艺中添加粘结剂对器件的电容性能和稳定性带来的负面影响，具有较好的比容量和循环稳定性，因此，柔性一体化的新型储能装置具有很大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，利用水热法或高温煅烧法，复合还原剂在柔性碳纤维上还原生长石墨烯，然后通过电化学聚合法在碳纤维表面聚合苯胺，形成聚苯胺纳米阵列，得到碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，利用水热法或高温煅烧法，复合还原剂在柔性碳纤维上还原生长石墨烯，然后通过电化学聚合法在碳纤维表面聚合苯胺，形成聚苯胺纳米阵列，得到碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料。


2.如权利要求1所述的碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)碳纤维布用作柔性基底材料，裁剪成块，采用H2SO4溶液对柔性基底材料处理1～2h，然后加入KMnO4继续氧化1～2h，缓慢加入去离子水后持续搅拌，然后采用H2O2将溶液氧化为澄清，将完全氧化后的碳纤维布用去离子水、乙醇超声清洗材料表面的残留；
(2)称取氧化石墨烯、还原剂依次溶解在去离子水中超声分散30～60min，得氧化石墨烯分散液；
(3)将碳纤维布置于步骤2)分散液中浸润10～30min后，采用水热法或高温煅烧法，制得还原生长石墨烯的碳纤维布；
(4)将步骤3)所得的还原生长石墨烯的碳纤维布置于硫酸/苯胺溶液中，采用三电极体系进行电化学聚合，以还原生长石墨烯的碳纤维布作为工作电极，在0.4～1V的电压下进行恒电位聚合4～10min，用去离子水对反应后的碳纤维布进行清洗，在60℃下进行真空干燥。


3.如权利要求1或2所述的碳纤维基石墨烯/纳米聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述水热法，是将氧化石墨烯分散液和碳纤维布置于反应釜中水热还原反应4～12h，将反应后的碳纤维布取出用去离子水清洗，在常温下真空干燥。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小园，廖敏会，周雄，陈安国，刁思强，陈晓涛，刘富亮，刘江涛，石斌，
申请(专利权)人：贵州梅岭电源有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52