一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法技术

本发明专利技术公布了柔性电极材料技术领域的一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，选取合格的纤维织物与石墨烯，首先将纤维织物浸泡在去离子水中并超声洗涤，完成后将纤维织物取出通过烘干装置进行烘干，然后在盛有纤维浆料的容器中倒入氧化石墨烯悬浮液，完成后，将纤维浆料静置60至180分钟；这样使制备的纤维/石墨烯材料发挥了协同作用，即保留了纤维材料柔性的优异的力学性能，同时又保留了石墨烯优异的导电性能，同时通过添加的镍盐溶液、铜盐、含硫前驱体溶液为其赝电容氧化还原反应提供更多的反应活性点，从而获得高比电容、高功率密度和高能量密度，这样制得的电极材料轻质、柔软，循环性能优越，制作工艺简单易操作，而且耐久性好。而且耐久性好。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性电极材料
，具体为一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]石墨烯因为其独特的二维层状结构，赋予了其较高的理论比表面积和超快的电子迁移率，使其可以作为柔性电极材料；目前，柔性电化学电容器及电极材料的研发已成为国际热点，国内外已有大量关于如何改善可穿戴储能器件的穿戴舒适性及如何提高电化学性能等方面研究，但高昂的制作成本、较差的灵活性、较低的耐久性和环境依赖性等限制了它们的真正应用。搭载新材料、设计新结构是改善可穿戴储能器件性能及提高其环境适应性的重要方法，而纺织材料就是十分符合的材料之一，纺织材料天然的可穿戴材料，给人们的印象和实际的应用，都是十分舒适和柔软的，但由于纺织材料的材质和表面性质具有特殊性导致在应用到柔性电极材料技术中存在这一定的缺点与问题，为此，我们提出一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，该方法包含如下步骤进行：
[0005]一：选取合格的纤维织物与石墨烯，首先将纤维织物浸泡在去离子水中并超声洗涤，完成后将纤维织物取出通过烘干装置进行烘干，然后再将纤维织物放入至匀浆机中高速搅拌，得到纤维浆料，然后在盛有纤维浆料的容器中倒入氧化石墨烯悬浮液，完成后，将纤维浆料静置60至180分钟；
[0006]二：将选取的石墨烯进行研磨粉碎，得到石墨烯粉，然后使用去离子水中并超声洗涤，得到石墨烯分散液，完成后将石墨烯分散液倒入至盛有纤维浆料的容器中，然后在使用匀浆机中高速搅拌，使两者充分混合，重复步骤一与步骤二若干次得到纤维/氧化石墨烯材料并进行原位还原得到纤维/石墨烯材料；
[0007]三：将步骤二中得到的纤维/石墨烯材料先放入至搅拌装置中，然后再向搅拌装置中依次添加镍盐溶液、氨水、混合液体，且纤维/石墨烯材料与镍盐溶液、氨水、混合液体的比例为1:2:3:2，启动搅拌装置使四种材料通过搅拌充分混合；
[0008]四：将步骤三中混合均匀的材料倒入至反应釜中，并加热，加热完成后制得纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料。
[0009]优选的，所述纤维织物与烘干装置的烘干架直接不可直接接触，烘干时需在烘干架上放置一层海绵隔离层，且纤维织物在使用前需采用碱溶液进行预处理。
[0010]优选的，所述纤维织物在进行碱溶液浸泡预处理时，需完全浸泡在纤维织物中，且
碱溶液为碳酸氢钠溶液，所述碱溶液的浓度为0.3-1.7mol/L。
[0011]优选的，所述步骤三中的混合液体为铜盐和含硫前驱体溶液，所述铜盐和含硫前驱体溶液配比为3:4，且铜盐和含硫前驱体溶液为醋酸铜和硫代乙酰胺。
[0012]优选的，所述步骤一中用于烘干纤维织物的烘干装置，温度设置在90℃-160℃，且烘干时间为30分钟至90分钟。
[0013]优选的，所述步骤三中提出的搅拌装置，为高速搅拌装置，且搅拌的速度为9000～12000r/min，搅拌时间5到15分钟。
[0014]优选的，所述步骤四中提出的反应釜为防腐蚀耐高温高压反应釜，且反应釜的加热的温度为80～160℃，反应时间为120分钟至300分钟。
[0015]优选的，所述步骤一与步骤二的组合重复次数为10-30次。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，操作简单，制备效率高，纤维织物成本低，资源丰富，环境友好，而且纤维织物与石墨烯这样的材料具有非常好的结合力，这样使制备的纤维/石墨烯材料发挥了协同作用，即保留了纤维材料柔性的优异的力学性能，同时又保留了石墨烯优异的导电性能，同时通过添加的镍盐溶液、铜盐、含硫前驱体溶液为其赝电容氧化还原反应提供更多的反应活性点，从而获得高比电容、高功率密度和高能量密度，这样制得的电极材料轻质、柔软，循环性能优越，制作工艺简单易操作，而且耐久性好。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，该方法包含如下步骤进行：
[0020]一：选取合格的纤维织物与石墨烯，首先将纤维织物浸泡在去离子水中并超声洗涤，完成后将纤维织物取出通过烘干装置进行烘干，然后再将纤维织物放入至匀浆机中高速搅拌，得到纤维浆料，然后在盛有纤维浆料的容器中倒入氧化石墨烯悬浮液，完成后，将纤维浆料静置60分钟；
[0021]二：将选取的石墨烯进行研磨粉碎，得到石墨烯粉，然后使用去离子水中并超声洗涤，得到石墨烯分散液，完成后将石墨烯分散液倒入至盛有纤维浆料的容器中，然后在使用匀浆机中高速搅拌，使两者充分混合，重复步骤一与步骤二若干次得到纤维/氧化石墨烯材料并进行原位还原得到纤维/石墨烯材料；
[0022]三：将步骤二中得到的纤维/石墨烯材料先放入至搅拌装置中，然后再向搅拌装置中依次添加镍盐溶液、氨水、混合液体，且纤维/石墨烯材料与镍盐溶液、氨水、混合液体的比例为1:2:3:2，启动搅拌装置使四种材料通过搅拌充分混合；
[0023]四：将步骤三中混合均匀的材料倒入至反应釜中，并加热，加热完成后制得纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料。
[0024]优选的，所述纤维织物与烘干装置的烘干架直接不可直接接触，烘干时需在烘干
架上放置一层海绵隔离层，且纤维织物在使用前需采用碱溶液进行预处理。
[0025]优选的，所述纤维织物在进行碱溶液浸泡预处理时，需完全浸泡在纤维织物中，且碱溶液为碳酸氢钠溶液，所述碱溶液的浓度为0.3mol/L。
[0026]优选的，所述步骤三中的混合液体为铜盐和含硫前驱体溶液，所述铜盐和含硫前驱体溶液配比为3:4，且铜盐和含硫前驱体溶液为醋酸铜和硫代乙酰胺。
[0027]优选的，所述步骤一中用于烘干纤维织物的烘干装置，温度设置在90℃，且烘干时间为30分钟。
[0028]优选的，所述步骤三中提出的搅拌装置，为高速搅拌装置，且搅拌的速度为9000r/min，搅拌时间5分钟。
[0029]优选的，所述步骤四中提出的反应釜为防腐蚀耐高温高压反应釜，且反应釜的加热的温度为80℃，反应时间为120分钟。
[0030]优选的，所述步骤一与步骤二的组合重复次数为10次。
[0031]实施例2
[0032]一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，该方法包含如下步骤进行：
[0033]一：选取合格的纤维织物与石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料的制备方法，其特征在于：该方法包含如下步骤进行：一：选取合格的纤维织物与石墨烯，首先将纤维织物浸泡在去离子水中并超声洗涤，完成后将纤维织物取出通过烘干装置进行烘干，然后再将纤维织物放入至匀浆机中高速搅拌，得到纤维浆料，然后在盛有纤维浆料的容器中倒入氧化石墨烯悬浮液，完成后，将纤维浆料静置60至180分钟；二：将选取的石墨烯进行研磨粉碎，得到石墨烯粉，然后使用去离子水中并超声洗涤，得到石墨烯分散液，完成后将石墨烯分散液倒入至盛有纤维浆料的容器中，然后在使用匀浆机中高速搅拌，使两者充分混合，重复步骤一与步骤二若干次得到纤维/氧化石墨烯材料并进行原位还原得到纤维/石墨烯材料；三：将步骤二中得到的纤维/石墨烯材料先放入至搅拌装置中，然后再向搅拌装置中依次添加镍盐溶液、氨水、混合液体，且纤维/石墨烯材料与镍盐溶液、氨水、混合液体的比例为1:2:3:2，启动搅拌装置使四种材料通过搅拌充分混合；四：将步骤三中混合均匀的材料倒入至反应釜中，并加热，加热完成后制得纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料。2.根据权利要求1所述的一种纤维石墨烯硫化铜柔性电极材料，其特征在于：所述纤维织物与烘干装置的烘干架直接不可直接接触，烘干时需在烘干架上放置一层海绵隔离层，且纤维织物在使用前...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯双龙，
申请(专利权)人：江苏润泽石墨烯新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：