用于超级电容器的三维石墨烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及超级电容器技术领域，公开了一种用于超级电容器的三维石墨烯复合材料及其制备方法，使用模板法制备改性三维石墨烯，再通过水热法，将其与纳米二硫化钨复合，制得三维石墨烯复合材料，通过从石墨烯的结构入手，制备出具有三维多孔结构的石墨烯，同时对其进行元素掺杂，提高三维石墨烯的导电性，并为其提供额外的赝电容，增强石墨烯的电化学活性，再通过包覆纳米二硫化钨，利用纳米二硫化钨的骨架支撑作用，解决三维多孔石墨烯易产生结构坍塌的问题，同时解决了纳米二硫化钨容易产生体积膨胀的问题，使得最终制备的改性三维石墨烯复合材料表现出优异的导电性、比电容和循环稳定性等电化学活性。稳定性等电化学活性。稳定性等电化学活性。

【技术实现步骤摘要】
用于超级电容器的三维石墨烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及超级电容器
，具体涉及一种用于超级电容器的三维石墨烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，能源问题始终是各国发展经济必须要面临的问题之一，清洁能源的开发和使用已经成为国际社会的共同主题，电能的使用是发展清洁能源的重要内容，但是太阳能发电、潮汐发电等电能发生装置转化得到的电能电压不稳定，不能直接并入到电网中提供电能，因此，能源存储技术是发展电能的关键环节之一，而且能源存储技术不仅可以用于发电，还能在电动汽车、电子产品等领域展现出非凡的应用，而目前电能的存储技术主要包括各类电池和超级电容器，电池需要通过电化学法拉第反应存储电能，因此电池的功率密度受到化学反应速率的限制，导致其电能的供给效率低下，而超级电容器的功率密度较高，可以满足大电流、快速度的供电需求，因此受到广泛关注。
[0003]工作电极材料是超级电容器的重要组件之一，对超级电容器的性能具有决定性作用，目前超级电容器电极材料的研究主要集中在碳材料、金属材料和导电聚合物，石墨烯作为双电层电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于超级电容器的三维石墨烯复合材料，其特征在于，包括以下制备步骤：对阳离子纤维素进行处理，制得阳离子纤维素微球；对氧化石墨烯进行改性处理，制得改性氧化石墨烯；以阳离子纤维素微球为模板，与改性氧化石墨烯复合，经煅烧和热还原，制得改性三维石墨烯；以改性三维石墨烯、钨酸钠和L
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半胱氨酸为原料，通过水热法制得三维石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的用于超级电容器的三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述阳离子纤维素微球的制备方法具体为：将阳离子纤维素加入固液比为8:1:1的纯化水、尿素和氢氧化钠体系中，振荡均匀，形成均匀的纤维素溶液水相，将司盘80溶解在液体石蜡中搅匀，形成油相，将水相倒入油相中，在800
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1000r/min的搅拌速率下室温搅乳化4
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6h，使用盐酸调节体系pH为7，静置分层，取下层水相，过滤、漂洗，得阳离子纤维素微球。3.根据权利要求2所述的用于超级电容器的三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述水相和油相的体积比为1:6
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8。4.根据权利要求1所述的用于超级电容器的三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的制备方法具体为：将氧化石墨烯与二氯甲烷超声混合，形成分散液，投入复合催化剂，搅拌混匀，继续投入N，N，N'，N'
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四(对氨基苯基)对苯二胺，室温搅拌4
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12h，抽滤分离固体样品，洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯。5.根据权利要求4所述的用于超级电容器的三维石墨烯复合材料，其特征在于，所述复合催化剂是质量比为1:0.1
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0.3的二环己基碳二亚胺和4
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【专利技术属性】
技术研发人员：李安越，唐政，武义，李玉琪，秦瑞杰，张俊峰，
申请(专利权)人：今朝时代青岛新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：