[发明专利]一种三维石墨烯/氢氧化钴复合电极的制备及其电容性能的研究

摘要

本发明公开了一种三维石墨烯/氢氧化钴复合电极的制备及其电容性能的研究，通过恒电位沉积法在碳糊电极表面得到三维石墨烯/氢氧化钴复合材料，利用扫描电镜对所述的复合材料进行形貌表征，结果显示该复合材料呈现三维多孔网状结构。以三维石墨烯/氢氧化钴复合材料为电极材料，通过电化学方法研究所述电极材料的储能机理，结果显示该电极材料在电流密度为5 mA/cm2时比电容为730.23 mF/cm2，在大电流密度下进行3000次循环充放电时比电容保持率达80 %，说明三维石墨烯/氢氧化钴复合材料具有良好的循环稳定性，适合用做超级电容器的电极材料。

主权项

一种三维石墨烯/氢氧化钴复合电极的制备及其电容性能的研究，包括：制备碳糊电极的方法，制备三维石墨烯/氢氧化钴复合材料的方法，在碳糊电极表面修饰所述复合材料的方法，测试所述复合材料电容性能的方法；其特征在于，包括以下步骤：(1) 将石墨粉与正己基吡啶六氟磷酸盐按一定质量比混合后将其研磨成碳糊，然后将所述的碳糊填入玻璃电极管中压实，得到碳糊电极（CILE）； (2) 配置一定浓度的氧化石墨烯和高氯酸锂的混合溶液，超声至所述混合溶液分散均匀，以该混合溶液为电解液，CILE为工作电极，构建三电极体系，通过恒电位沉积法在CILE表面得到三维石墨烯； (3) 以硝酸钴溶液为电解液，以三维石墨烯修饰电极（3DGR/CILE）为工作电极，构建三电极体系，利用恒电位沉积法在3DGR/CILE表面得到氢氧化钴纳米材料，用蒸馏水清洗后即可得到修饰电极Co(OH)2/3DGR/CILE，真空干燥后备用； (4) 以KOH溶液为电解液，用Co(OH)2/3DGR/CILE做工作电极，构建三电极系统，在一定电位范围内做不同扫速下的循环伏安曲线，在一定电位范围内做不同电流密度下的恒流充放电曲线，在一定的电位范围内以大电流密度做恒电流充放电3000次，测试电容性能变化；在频率范围为0.1～105 Hz，交流偏压为10 mV条件下做交流阻抗测试。