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[發明專利]石墨烯-聚離子液體復合電極材料及其制備方法和應用無效

專利信息
申請號: 201210491431.3 申請日: 2012-11-27
公開(公告)號: CN103839685A 公開(公告)日: 2014-06-04
發明(設計)人: 周明杰;王要兵;鐘輝;袁新生 申請(專利權)人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
主分類號: H01G9/042 分類號: H01G9/042;H01G9/045;H01G9/145
代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224 代理人: 何平
地址: 518100 廣東省深*** 國省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關鍵詞: 石墨 離子 液體 復合 電極 材料 及其 制備 方法 應用
【權利要求書】:

1.一種石墨烯-聚離子液體復合電極材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

將石墨加入至濃硫酸與濃硝酸的混合溶液中,于0℃環境下攪拌混合均勻,然后向混合溶液中加入高錳酸鉀,混合均勻后于85℃環境下反應,再保持溫度向反應體系中加入去離子水稀釋,最后加入過氧化氫溶液,攪拌反應除去未反應的高錳酸鉀,對得到的混合物進行抽濾處理,抽濾得到的固體物依次使用稀鹽酸和去離子水洗滌,干燥后得到氧化石墨;

將所述氧化石墨加入至去離子水中,超聲分散,再對得到的分散體系進行抽濾處理,抽濾后得到的固體物干燥后得到氧化石墨烯;

按照氧化石墨烯及聚離子液體的質量比為2.5~10:1的比例稱取所述氧化石墨烯及聚離子液體,并將稱取的所述氧化石墨烯與所述聚離子液體加入至溶劑中使所述氧化石墨烯的濃度為8~10mg/mL,超聲分散,將得到的混合溶液置于真空環境中過濾,再將過濾后得到的固體產物加熱至200~250°C,熱還原得到所述石墨烯-聚離子液體復合電極材料。

2.根據權利要求1所述的石墨烯-聚離子液體復合電極材料,其特征在于,所述聚離子液體為聚(1-乙烯基-3乙基咪唑)雙三氟甲磺酰亞胺鹽。

3.根據權利要求1或2所述的石墨烯-聚離子液體復合電極材料的制備方法,其特征在于,所述聚離子液體采用如下步驟制備:

按照1-乙烯基咪唑、溴乙烷、偶氮二異丁氰與雙三氟甲磺酰亞胺鋰鹽的摩爾比為40~50:50~70:1:55~90的比例稱取所述1-乙烯基咪唑、所述溴乙烷、所述偶氮二異丁氰與所述雙三氟甲磺酰亞胺鋰鹽;

將稱取的所述1-乙烯基咪唑與所述溴乙烷在攪拌的條件下混合,并在40℃下攪拌反應,之后將反應體系的溫度調至60℃,并加入所述偶氮二異丁氰,反應,向反應后的體系中加入雙三氟甲磺酰亞胺鋰鹽與蒸餾水,繼續攪拌反應,最后真空過濾反應得到的混合液,收集的固體物干燥后得到聚(1-乙烯基-3乙基咪唑)雙三氟甲磺酰亞胺鹽聚離子液體。

4.一種石墨烯-聚離子液體復合電極材料,其特征在于,采用權利要求1至3任一所述方法制得。

5.一種電極片,包括集流體以及涂覆在所述集流體上的電極漿料,其特征在于,所述電極漿料包括導電劑、粘接劑以及石墨烯-聚離子液體復合電極材料,所述石墨烯-聚離子液體復合電極材料采用權利要求4所述的石墨烯-聚離子液體復合電極材料。

6.根據權利要求5所述的電極片,其特征在于,所述導電劑為乙炔黑,所述粘接劑為聚偏氟乙烯,所述集流體為鋁箔。

7.一種電極片的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

按照氧化石墨烯及聚離子液體的質量比為2.5~10:1的比例稱取所述氧化石墨烯及聚離子液體,并將稱取的所述氧化石墨烯與所述聚離子液體加入至溶劑中使所述氧化石墨烯的濃度為8~10mg/mL,超聲分散,將得到的混合溶液置于真空環境中過濾,再將過濾后得到的固體產物加熱至200~250°C,熱還原得到所述石墨烯-聚離子液體復合電極材料;

按照石墨烯-聚離子液體復合電極材料、粘接劑與導電劑的質量比為85:5:10的比例,將所述石墨烯-聚離子液體復合電極材料、粘接劑與導電劑混合均勻,得到電極漿料;

將所述電極漿料涂覆在集流體上,依次經80℃干燥2小時、250℃干燥2小時處理,切片后得到所述電極片。

8.根據權利要求7所述的電極片的制備方法,其特征在于,所述氧化石墨烯采用如下步驟制備:

將石墨加入至濃硫酸與濃硝酸的混合溶液中,于0℃環境下攪拌混合均勻,然后向混合溶液中加入高錳酸鉀,混合均勻后于85℃環境下反應,再保持溫度向反應體系中加入去離子水稀釋,最后加入過氧化氫溶液,攪拌反應除去未反應的高錳酸鉀,對得到的混合物進行抽濾處理,抽濾得到的固體物依次使用稀鹽酸和去離子水洗滌,干燥后得到氧化石墨;

將所述氧化石墨加入至去離子水中,超聲分散,再對得到的分散體系進行抽濾處理,抽濾后得到的固體物干燥后得到氧化石墨烯。

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