[发明专利]锂离子超级电容器电极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子超级电容器电极材料的制备方法，该电极材料为石墨烯/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合材料，是将氧化石墨、二氧化钛颗粒分别制备分散液；再将过硫酸铵溶解在硫酸溶液中，制备氧化剂溶液；在氧化石墨分散液中加入吡咯单体，再加入氧化剂溶液，反应得到氧化石墨/聚吡咯纳米线阵列复合物；将氧化石墨/聚吡咯纳米线阵列复合物与二氧化钛分散液混合，加入氧化剂溶液，反应得到氧化石墨/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合物；其中的氧化石墨还原为石墨烯，得到石墨烯/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合物。本发明的制备方法工艺简单、成本低，上述电极材料作为锂离子超级电容器的电极表现出较高的比容量和循环性能。

主权项

1.一种锂离子超级电容器电极材料的制备方法，该电极材料为石墨烯/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合材料，其特征在于，聚吡咯在石墨烯上形成纳米线阵列，二氧化钛颗粒附着在聚吡咯纳米线阵列以及石墨烯表面，该二氧化钛颗粒为纳米球状，粒径D50为5‑8nm；具体包括下述步骤：(1)将氧化石墨、表面活性剂置于酸溶液中，进行超声分散，得到氧化石墨烯分散液A，备用；(2)将二氧化钛颗粒、表面活性剂置于酸溶液中，搅拌，得到二氧化钛分散液B，备用；(3)将过硫酸铵溶解在硫酸溶液中，得到氧化剂溶液，备用；(4)在分散液A中加入吡咯单体，在0‑5℃搅拌1‑3h；再加入部分上述氧化剂溶液，继续搅拌，反应20～28h，反应温度0‑5℃，然后洗涤、过滤、干燥，得到氧化石墨/聚吡咯纳米线阵列复合物；(5)将步骤(4)得到的氧化石墨/聚吡咯纳米线阵列复合物与分散液B混合均匀，加入部分上述氧化剂溶液，搅拌，室温反应20‑25h，然后洗涤、过滤、干燥，得到氧化石墨/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合物；(6)将上述步骤(5)得到的氧化石墨/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合物与还原剂溶液混合、反应，以将其中的氧化石墨还原为石墨烯，从而得到石墨烯/聚吡咯/二氧化钛三元纳米线阵列复合材料。