【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料制备领域，尤其涉及一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法。
技术介绍
1、超级电容器是近几十年来发展起来的一种新型储能设备，又名电化学电容器或双电层电容器，它是利用电极与电解质交界面上的双电层或是在电极界面上发生讯速、可逆的氧化还原反应来储存电。超级电容器的储电量和比功率都比普通电池高得多，还具有充放电速率快、循环寿命长、绿色无污染、工作温度范围宽等优点，是目前备受期待的新型绿色能源，在电动汽车、军工、航空、电动自行车、后备电源、发电、信号监控等领域的电源应用方面具有广阔的市场。
2、石墨烯超级电容器是一种特殊的电容器，期具有极好的导电性能和极大的比表面积，在能量储存和释放过程中比同类产品有很高的优越性。由于石墨烯独特的二维结构，极大的比表面积以及出色的物理化学性能，使得石墨烯基电极材料的超级电容器具有充放电速率快、比电容大、循环寿命长、无环境污染等优势。然而石墨烯材料的密度太低，导致超级电容器体积功率和能量密度太低，限制了石墨烯超级电容器的应用。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高材料电化学性能的石墨烯超级电容器电极材料的制备方法。
2、为解决上述问题，本专利技术所述的一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法，包括以下步骤：
3、⑴按照改良的hummers制备氧化石墨烯溶液；
4、⑵在氧化石墨烯溶液中加入分析纯硝酸和分析纯浓硫酸，水浴加热至80 ℃搅拌反应10小时，反应结束后将所得溶液转
5、⑶将所述还原产物加水溶解至体积等于原氧化石墨烯的体积后，转入水热釜中，调温至180 ℃反应12小时，所得反应产物冷冻干燥至恒重，即得石墨烯超级电容器电极材料。
6、所述步骤⑵中还原产物按下述方法制得：在氧化石墨烯溶液中依次加入分析纯硝酸、分析纯浓硫酸和尿素，水浴加热至80 ℃搅拌反应10小时，反应结束后将所得溶液转移到离心管中，离心至中性后即得；所述氧化石墨烯溶液与所述硝酸的体积比为5：2；所述氧化石墨烯溶液与所述浓硫酸的体积比为10：1；所述氧化石墨烯与所述尿素的比例为20 ml：0.2~1 g。
7、一种采用如上所述方法制备的石墨烯超级电容器电极材料。
8、该材料在恒流冲放电电流密度为2 a.g-1的情况下，其比电容为185.2 ~ 251.6f.g-1。
9、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
10、1、本专利技术通过低温热还原强酸处理过的氧化石墨烯，再经由尿素还原，得到由大量石墨烯碎片支撑的片层石墨烯电极材料。而通过强氧化剂处理得到的氧化石墨烯具有大量的缺陷活性点和含氧官能团，容易被强酸分裂成小碎片，这些小碎片夹杂在石墨烯片层结构之间，形成自支撑、致密结构的石墨烯，这种结构提供了连续的离子运输通道和高效的离子接触表面积。同时，其结构中的含氧基团提供了较高的赝电容。
11、2、本专利技术所制备的石墨烯作为超级电容器的电极材料具有优良的电化学性能，在恒流冲放电电流密度为2 a.g-1的情况下，其比电容高达251.6 f.g-1。
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1.一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中还原产物按下述方法制得：在氧化石墨烯溶液中依次加入分析纯硝酸、分析纯浓硫酸和尿素，水浴加热至80 ℃搅拌反应10小时，反应结束后将所得溶液转移到离心管中，离心至中性后即得；所述氧化石墨烯溶液与所述硝酸的体积比为5：2；所述氧化石墨烯溶液与所述浓硫酸的体积比为10：1；所述氧化石墨烯与所述尿素的比例为20 mL：0.2~1 g。
3.一种采用如权利要求1或2所述方法制备的石墨烯超级电容器电极材料。
4.如权利要求3所述的一种石墨烯超级电容器电极材料，其特征在于：该材料在恒流冲放电电流密度为2 A.g-1的情况下，其比电容为185.2 F.g-1 ~251.6 F.g-1。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵中还原产物按下述方法制得：在氧化石墨烯溶液中依次加入分析纯硝酸、分析纯浓硫酸和尿素，水浴加热至80 ℃搅拌反应10小时，反应结束后将所得溶液转移到离心管中，离心至中性后即得；所述氧化石墨烯溶液与所述硝酸的体积比为5：2；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴金花，张素慧，蒋菲，吕岩婷，张丽，张兆钰，周延科，谢金鹏，李军，高健，滕玉林，陈善义，李辉，武鑫，赵朝友，王晨山，晏得才，钱亚勇，石华洲，周云飞，孙贺斌，杨佩旭，张洋洋，贺炜文，苏琦智，薛守亮，康全文，巫斌，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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