[发明专利]具有超高能量密度的石墨烯基电容器的制备方法在审
| 申请号： | 201810114077.X | 申请日： | 2018-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN110164711A | 公开（公告）日： | 2019-08-23 |
| 发明（设计）人： | 车春玲 | 申请（专利权）人： | 山东佳星环保科技有限公司 |
| 主分类号： | H01G11/36 | 分类号： | H01G11/36;H01G11/84;H01G11/86 |
| 代理公司： | 北京艾皮专利代理有限公司 11777 | 代理人： | 丁艳侠 |
| 地址： | 250000 山东省济南市*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | 本发明涉及电容器领域，具体涉及一种具有超高能量密度的石墨烯基电容器的制备方法。将氧化石墨烯固体粉末分散在蒸馏水中配置成溶胶液；在氧化石墨烯溶胶液中加入金属镁带或金属铝带，得到石墨烯悬浮液；向所述氧化石墨烯悬浮液中加入质量浓度为60%‑80%硝酸，过滤后得到深度氧化石墨烯；及将所述深度氧化石墨烯超声分散在有机溶剂中形成深度氧化石墨烯悬浮液，过滤后得到石墨烯；将所述浆料涂敷在集流体上制备电极片；及将所述电极片与隔膜组装后浸泡于电解液中，得到电容器。本发明通过使用硝酸对氧化石墨烯进行深度氧化，使氧化石墨烯中的羟基转化为羰基，从而使最终制备的石墨烯的边缘含有大量的羰基。 | ||
| 搜索关键词： | 石墨烯 深度氧化 制备 石墨烯基电容器 氧化石墨烯 超高能量 电极片 悬浮液 硝酸 羰基 过滤 蒸馏水 氧化石墨烯悬浮液 电容器 氧化石墨烯固体 氧化石墨烯溶胶 电容器领域 超声分散 粉末分散 金属铝带 有机溶剂 羟基转化 电解液 集流体 金属镁 溶胶液 浆料 涂敷 隔膜 浸泡 组装 配置 | ||
【主权项】：
1.一种具有超高能量密度的石墨烯基电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一石墨烯的制备：将氧化石墨烯固体粉末分散在蒸馏水中配置成溶胶液；在氧化石墨烯溶胶液中加入金属镁带或金属铝带，于60‑90℃加热2‑10分钟，取出未反应的金属镁带或金属铝带，反应液以超声波处理1‑5分钟，得到石墨烯悬浮液；向所述氧化石墨烯悬浮液中加入质量浓度为60％‑80％硝酸，室温下超生反应0.5h‑2h，过滤后得到深度氧化石墨烯；及将所述深度氧化石墨烯超声分散在有机溶剂中形成深度氧化石墨烯悬浮液，所述深度氧化石墨烯悬浮液在高压汞灯的照射下搅拌反应2h‑8h，过滤后得到石墨烯。步骤二电容器的制备：将上述石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂及导电剂乙炔黑混合后加入溶剂中制成浆料，将所述浆料涂敷在集流体上制备电极片；及将所述电极片与隔膜组装后浸泡于电解液中，得到电容器。
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- 本发明涉及一种超级电容器用NiCo2O4/碳纳米管复合电极材料及其制备方法。该复合电极材料主要由NiCo2O4与碳纳米管复合而成，其中，NiCo2O4和碳纳米管的质量百分比分别为80‑90％和10‑20％。其制备方法为：将碳纳米管分散于醇的水溶液中，再添加NiCo2O4，充分搅拌分散，然后过滤、洗涤、干燥，最后在气氛炉中经高温热处理得到NiCo2O4/碳纳米管复合电极材料。本发明NiCo2O4/碳纳米管复合电极材料形成了良好的空间网络结构，防止金属氧化物粒子的团聚，更有利于氧化还原反应的发生，而且，碳材料的加入，使得复合材料的导电性能得到改善，且复合材料兼具双电层电容及法拉第赝电容的双重优势。
- 一种碳纳米管-碳纳米片纳米杂化材料及其制备和应用-201810345840.X
- 刘天西;刘思良;张超;朱天宜 - 东华大学
- 2018-04-17 - 2018-10-12 - H01G11/36
- 本发明提供了一种碳纳米管‑碳纳米片纳米杂化材料及其制备和应用。所述的碳纳米管‑碳纳米片纳米杂化材料，其特征在于，包括碳纳米片以及分布在碳纳米片层间的碳纳米管。本发明不仅具有较大的比表面积和较高的微介孔体积，而且具有相互交联的导电网络，使得离子和电子在该杂化材料内部能够迅速传输，表现出优异的电化学储能性能，具有高能量密度(23.6W h/kg)，良好的倍率性能(在10A/g电流密度下容量保持率达到75％)以及优异的循环稳定性(在10A/g电流密度下经5000次循环后，容量保持率达到100％)。本发明所制备的碳纳米管‑碳纳米片纳米杂化材料是一种理想的高性能超级电容器电化学储能材料，且能大批量生产，市场应用前景广阔。
- 一种电池用石墨烯复合物材料及其制备方法-201611248439.1
- 王维根 - 泰州龙谷信息科技有限公司
- 2016-12-29 - 2018-10-09 - H01G11/36
- 本申请公开了一种电池用石墨烯复合物材料及其制备方法，原料为三羟甲基丙烷聚氧丙烯聚氧乙烯醚、氢氟酸、纳米硅、石墨、聚四氟乙烯、无水乙醇、钴酸锂、碳酸氢钠、二氧化钛、1,2二氯乙烷、硝酸钾、碳化钛、丙酮、辛烷、甲苯、四氢呋喃和乙二胺四乙酸；工艺简单、条件温和，具有良好的导电性、容量大、能量密度高、循环性能好；原料价格低廉，操作简单易行，循环300‑500次，容量600mAh；易操作，质量和产率易控制；不依赖于大型仪器设备，可实现高质量电池用石墨烯大规模生产，可以广泛生产并不断代替现有材料。
- 一种内外多级氮掺杂碳纳米纤维材料及其制备方法-201810417373.7
- 刘天西;宗伟;赖飞立;缪月娥;朱晓波;欧阳玥;郭和乐 - 东华大学
- 2018-05-03 - 2018-09-28 - H01G11/36
- 本发明提供了一种内外多级氮掺杂碳纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，包括：静电纺丝制备内部含尿素的聚丙烯腈纤维，预氧化，将预氧化后的内部含尿素的聚丙烯腈纤维和尿素混合后进行碳化，得到内外多级氮掺杂碳纳米纤维材料。本发明所制备的内外多级氮掺杂碳纳米纤维具有化学性质稳定、导电性好、力学性能好等优点。由于碳纳米纤维外部含有丰富的氮原子掺杂结构，这可用于调节碳纳米纤维表面的价态轨道能级，进而为提供更多用于电解液吸附的活性位点。基于上述特使，该材料拥有十分优异的电化学储能性能，是超级电容器的理想电极材料。
- 一种低内阻、高功率石墨烯超级电容器电极片及其制备方法-201810124398.8
- 阮殿波;郑超;陈雪丹;李林艳;周洲 - 宁波中车新能源科技有限公司
- 2018-02-07 - 2018-08-31 - H01G11/36
- 本发明涉及石墨烯超级电容器电极片，尤其涉及一种低内阻、高功率石墨烯超级电容器电极片及其制备方法，属于新能源储能器件技术领域。所述石墨烯电极片包括集流体以及石墨烯电极浆料，其中石墨烯电极浆料包括质量百分比分别为75‑93％的石墨烯、2‑10％的导电剂、5‑15％的粘结剂，集流体为涂层铝箔。石墨烯电极片的厚度为100‑200μm，面密度为0.5‑0.7g/cm3。超级电容器石墨烯电极片具有低内阻、高功率等特性。本发明的超级电容器石墨烯电极片具有低内阻、高功率等特性。
- 一种石墨烯电极片及其制备方法及用其制备超级电容器的方法-201810124956.0
- 阮殿波;郑超;潘国林;陈雪丹;李林艳;周洲 - 宁波中车新能源科技有限公司
- 2018-02-07 - 2018-08-31 - H01G11/36
- 本发明涉及一种石墨烯电极片及其制备方法及用其制备高比能、超高功率石墨烯超级电容器的方法，属于新能源储能器件技术领域。该石墨烯电极片包括集流体以及石墨烯电极浆料，石墨烯电极浆料包括质量百分比75‑93％石墨烯、2‑10％导电剂、5‑15％粘结剂，集流体为泡沫铝集流体。石墨烯的比表面积为1000‑1500m2/g，振实密度为0.2‑0.5g/cm3，孔径为2‑10nm，颗粒尺寸为7‑10μm，碳含量大于99.8％，含氧官能团含量小于0.35meq/g，含水量小于0.40％，总金属含量小于100ppm。该电极片制得的石墨烯超级电容器能量密度为12Wh/kg，功率密度为30.14kW/kg。
- 一种具有细胞结构的石墨烯电极生产方法-201810180402.2
- 孙备宽 - 孙备宽
- 2018-03-05 - 2018-08-31 - H01G11/36
- 本发明是采用等离子烧结技术，生产具有三维细胞结构的石墨烯电极的方法，是以石墨烯层、纳米金属颗粒为骨架，把电极材料晶粒包络在石墨烯层里面，并采用等离子烧结融合技术和纳米隧穿效应，让石墨烯层、纳米金属颗粒、电极材料晶粒融合在一起，形成三维贯通的离子移动通道，具有电极稳定、功能密度大、工艺简单、污染少的优势。
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