[发明专利]石墨烯-离子液体复合材料及其制备方法、石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器

权利要求书

1.一种石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将插层石墨与熔融的离子液体按固液比为1g：10～100mL的比例混合，搅拌均匀后放入微波炉中，以1000～2000W的功率剥离10～100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述插层石墨采用如下步骤制得：将石墨压制成片状的石墨电极作为工作电极，以铅板作为对电极，以汞/硫酸亚汞电极作为参比电极；在电解槽中倒入插层剂作为电解液，然后将参比电极、工作电极与对电极置于电解槽并完全浸泡在电解液中，接着在室温下以5～20mA/cm²的电流密度电解5～20小时；取出石墨电极，清洗并干燥，得到插层石墨。

3.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨为天然磷片石墨或人造石墨。

4.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述插层剂为甲酸、乙酸、丙酸、硝酸和硝基甲烷中的至少一种。

5.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为凝胶状或凝固状的离子液体；所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑溴盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑氯盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。

6.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体熔融时的熔融温度为150~300℃。

7.一种石墨烯-离子液体复合材料，其特征在于，所述石墨烯-离子液体复合材料是由权利要求1～6任意一项所述制备方法制得的。

8.一种石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将插层石墨与熔融的离子液体按固液比1g：10～100mL的比例混合，搅拌均匀后放入微波炉中，以1000～2000W的功率剥离10～100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料；

将上述石墨烯-离子液体复合材料置于成型模具中，然后对模具盖施加10～30MPa的压力，冷却至室温，固化，制得石墨烯-离子液体复合电极。

9.一种石墨烯-离子液体复合电极，其特征在于，所述石墨烯-离子液体复合电极是由权利要求8所述制备方法制得的。

10.一种电化学电容器，包括正极、隔膜和负极，其特征在于，所述正极和负极为权利要求9所述的石墨烯-离子液体复合电极，所述隔膜为浸泡过离子液体的隔膜。