[发明专利]泡沫镍负载的纳米碳材料气凝胶复合电极材料的制备方法

摘要

一种羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶/泡沫镍复合电极材料的制备方法，本发明涉及石墨烯泡沫镍复合电极材料的制备方法。本发明是要解决现有的纳米管改性石墨烯气凝胶的电学性能差的技术问题。本方法：先制备羧基化碳纳米管，再制备石墨烯气凝胶，然后将羧基化碳纳米管与石墨烯气凝胶混合后球磨，再低温循环，得到羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶混合溶液，将泡沫镍放在该溶液中真空抽滤再浸泡处理，干燥后得到羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶/泡沫镍复合电极材料。该材料在恒电流充放电过程中在0.5A/g的电流密度下，复合材料的比电容为155～161F/g并具有良好的倍率性能。可用于电池领域。

主权项

1.一种羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶/泡沫镍复合电极材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、羧基化碳纳米管的制备：用硫酸和硝酸对碳纳米管进行处理，得到羧基化碳纳米管；二、石墨烯气凝胶的制备：将氧化石墨烯分散到去离子水中，配置成质量浓度为1～5mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后将氧化石墨烯分散液用氨水调节pH为8～9，再加入抗坏血酸做还原剂，得到混合液；将混合液在温度为80～100℃的油浴中搅拌反应20～24h，得到石墨烯水凝胶，再将石墨烯水凝胶冷冻干燥，得到石墨烯气凝胶；三、按羧基化碳纳米管与石墨烯气凝胶的质量比为1：(3～5)，将步骤一得到的羧基化碳纳米管与步骤二得到的石墨烯气凝胶一起放入高能冲击球磨机中，在球料比为1：(1～3)，进行球磨10～20min，得到混合粉末；再将混合粉末加入到低温循环仪的水中，在温度为0～5℃的条件下循环处理12～18小时，得到羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶混合溶液；四、用泡沫镍将步骤三得到的羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶混合溶液进行真空抽滤处理，然后再把泡沫镍放入该混合溶液中浸泡2～6h，将泡沫镍取出并真空干燥，得到羧基化碳纳米管/石墨烯气凝胶/泡沫镍复合电极材料。