[发明专利]基于高强度氧化石墨烯凝胶的铅炭电池负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于高强度氧化石墨烯凝胶的铅炭电池负极材料的制备方法，其特征在于用氧化石墨烯与乙二胺在水热反应釜中制得高强度氧化石墨烯凝胶，将铅膏涂抹于高强度氧化石墨烯凝胶上，烘干制得铅炭电池负极材料。本发明采用高强度、高比表面积和大孔隙率的氧化石墨烯凝胶制备铅炭电池负极材料，可以有效提高铅炭电池的活性物质的利用率和电池大电流充放电的忍受能力，使铅碳电池具有超级电容的效果。

主权项

基于高强度氧化石墨烯凝胶的铅炭电池负极材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：a、制备氧化石墨烯a1、在盛有46.0ml质量浓度为98%的硫酸溶液的反应器中加入2.00g石墨后，将反应器置于冰水浴中，搅拌反应器内物质30分钟，然后再向反应器中加入6.00g高锰酸钾，继续搅拌1小时；a2、将完成步骤a1的反应器移入温度为40℃的恒温水浴锅中，搅拌30分钟；a3、将完成步骤a2的反应器移入冰水浴中，向反应器内加去离子水至反应器内溶液体积为300～400ml，然后再逐滴加入20ml浓度为30%的过氧化氢，得亮黄色液体；a4、将亮黄色液体静置，使反应器中固体沉淀，吸除反应器上层溶液，再加入去离子水；a5、重复步骤a4至反应器中液体呈黑色，即得分散有氧化石墨烯的液体；b、制备高强度氧化石墨烯凝胶b1、取步骤a制得的分散有氧化石墨烯的液体加入离心管，然后向离心管中加入去离子水，离心至分层，倒除上层液体，剩余下层固液混合物；b2、向完成步骤b1的离心管中再加入去离子水，再次离心至分层，倒除上层液体；重复多次至离心管中固液混合物为中性；b3、取步骤b2制得的固液混合物10ml加入烧杯中，再加去离子水至20ml，超声30分钟使氧化石墨烯充分分散，得淡黄色液体，取淡黄色液体8ml置于小瓶中，再往小瓶中加入0.03g乙二胺，然后将小瓶放入水热反应釜中，在95℃的条件下反应24小时，得氧化石墨烯凝胶与液体的分离结构，将液体倒出；b4、向完成步骤b1的小瓶中加入溶有0.03g的乙二胺的8ml蒸馏水，然后放入水热反应釜中在95℃下反应12小时，得高强度氧化石墨烯凝胶与液体的分离结构，将液体倒出，即得高强度氧化石墨烯凝胶；c、制备高强度氧化石墨烯凝胶铅炭电池负极材料在4～12g铅膏中依次加入3ml1.4g/cm3的硫酸溶液和1～2g羧甲基纤维素钠得黏糊状物质，将所述黏糊状物质涂抹在步骤b制得的高强度氧化石墨烯凝胶上，然后在40℃下烘12h，即得基于高强度氧化石墨烯凝胶的铅炭电池负极材料。