本發(fā)明涉及電容器材料這一
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及到以石墨氧化物為主要成分的電極材料制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：超級(jí)電容器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種高能量電能存儲(chǔ)元件，具有高功率密度、高循環(huán)壽命、可快速?zèng)_放電和對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電機(jī)調(diào)節(jié)器、傳感器、微機(jī)存儲(chǔ)器的后備電源、機(jī)動(dòng)車輛的啟動(dòng)裝置、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)等潔凈能源系統(tǒng)，因而受到關(guān)注。超級(jí)電容器作為一種性能優(yōu)異的能源儲(chǔ)存裝置，目前已成為材料、電力、電子、物理、化學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。主要研究目標(biāo)是制備高能量密度和高功率密度的致密能源所需的低成本電極材料，和工作電壓高、電化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)電率高和使用壽命長(zhǎng)的電解質(zhì)體系材料。石墨是元素碳的一種同素異形體，每個(gè)碳原子的周邊連結(jié)著另外三個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，構(gòu)成共價(jià)分子。石墨由于其特殊結(jié)構(gòu)，而具有如下特殊性質(zhì)：1）耐高溫性：石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在2000℃時(shí)，石墨強(qiáng)度提高一倍。2）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性：石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。3）潤(rùn)滑性：石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。4）化學(xué)穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。5）可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。6）抗熱震性：石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時(shí)，石墨的體積變化不大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。然而普通的石墨電極往往存在電容性能欠佳的缺陷，給超級(jí)電容器的進(jìn)一步推廣應(yīng)用帶來(lái)了諸多限制。為此，研究具有優(yōu)異電容性能的以石墨為主要成分的改性電極材料，以提高超級(jí)電容器的使用效果，就具有特別明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以石墨氧化物為主要成分的電極材料制備方法，該工藝通過(guò)將石墨氧化后得到石墨氧化物，再與氨水混合加熱處理，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫處理得到活化產(chǎn)物，再進(jìn)行改性，接著置于反應(yīng)釜中加入去離子水與無(wú)水乙醇的混合溶劑、聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸丙酯，經(jīng)高溫處理后得到中間復(fù)合物，接著將中間復(fù)合物固化處理、球磨處理、碳化處理，最后再加入聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、涂覆、烘干、輥壓等步驟制成電極片。制備而成的以石墨氧化物為主要成分的電極材料，其電容性能優(yōu)異，具有較好的應(yīng)用前景。同時(shí)還公開了由該制備工藝制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料在制備超級(jí)電容器中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：以石墨氧化物為主要成分的電極材料制備方法，包括以下步驟：（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫15-25min，再加入15-20g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)80-90min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱30-40min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1000-1200℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌3-5次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)2-3h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨2-3h，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑按照（65-70）:（11-13）:（7-9）:（5-8）:（3-5）:（2-4）的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在80-130℃的真空干燥箱中烘干8-24h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。優(yōu)選地，所述步驟（4）中球磨后的粉體粒徑小于2μm。優(yōu)選地，所述步驟（5）中碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑按照68:11:8:7:4:3的比例混合。優(yōu)選地，所述步驟（5）中的導(dǎo)電劑選自乙炔黑、納米碳管碳黑、活性碳中的任意一種。優(yōu)選地，所述步驟（5）中的粘結(jié)劑選自羧甲基纖維素鈉、六氟丙烯、聚乙烯醇中的任意一種。本發(fā)明還提供了由上述制備工藝得到的以石墨氧化物為主要成分的電極材料在制備超級(jí)電容器中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明的以石墨氧化物為主要成分的電極材料制備工藝通過(guò)將石墨氧化后得到石墨氧化物，再與氨水混合加熱處理，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫處理得到活化產(chǎn)物，再進(jìn)行改性，接著置于反應(yīng)釜中加入去離子水與無(wú)水乙醇的混合溶劑、聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸丙酯，經(jīng)高溫處理后得到中間復(fù)合物，接著將中間復(fù)合物固化處理、球磨處理、碳化處理，最后再加入聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、涂覆、烘干、輥壓等步驟制成電極片。制備而成的以石墨氧化物為主要成分的電極材料，其電容性能優(yōu)異，具有較好的應(yīng)用前景。（2）本發(fā)明的以石墨氧化物為主要成分的電極材料原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫15min，再加入15g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)80min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱30min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1000℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌3次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)2h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨2h，所得粉體粒徑小于2μm，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、乙炔黑、羧甲基纖維素鈉按照68:11:8:7:4:3的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在80℃的真空干燥箱中烘干8h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫20min，再加入17g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)85min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱35min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1100℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌4次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)2.5h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨2.5h，所得粉體粒徑小于2μm，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、納米碳管碳黑、六氟丙烯按照68:11:8:7:4:3的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在105℃的真空干燥箱中烘干16h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫25min，再加入20g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)90min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱40min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1200℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌5次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)3h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨3h，所得粉體粒徑小于2μm，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、活性碳、聚乙烯醇按照68:11:8:7:4:3的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在130℃的真空干燥箱中烘干24h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫15min，再加入15g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)80min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱30min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1000℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌3次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)2h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨2h，所得粉體粒徑小于2μm，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、乙炔黑、羧甲基纖維素鈉按照50:17:11:4:6:1的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在80℃的真空干燥箱中烘干8h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例2（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度85%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫20min，再加入17g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)85min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱35min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于1100℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌4次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入10g聚乙烯吡咯烷酮和5g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)2.5h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨2.5h，所得粉體粒徑小于2μm；（5）將步驟（4）得到的粉體、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、納米碳管碳黑、六氟丙烯按照68:11:8:7:4:3的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在105℃的真空干燥箱中烘干16h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例3（1）將50g石墨與120ml質(zhì)量濃度65%的硫酸共同加入到反應(yīng)容器中，在45℃的水浴下保溫25min，再加入5g的高錳酸鉀，維持10min后迅速將溫度上升至70℃，以200rpm的速率攪拌反應(yīng)90min，待反應(yīng)結(jié)束后向容器中添加300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的雙氧水，以150rpm的速率將混合液攪拌至變色，趁熱過(guò)濾，將所得濾餅用質(zhì)量濃度3%鹽酸溶液洗滌2次，再用去離子水洗滌2次，將清洗后的濾餅置于干燥箱中在75℃下干燥8h，得到石墨氧化物；（2）將步驟（1）得到的石墨氧化物與250ml濃度為20%的氨水混合，然后將混合液置于85℃的烘箱中加熱40min，得到粘稠漿液，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于800℃下高溫處理1.5h，得到高溫活化產(chǎn)物，用稀鹽酸對(duì)高溫活化產(chǎn)物進(jìn)行初步中和，再用去離子水將高溫活化產(chǎn)物洗滌5次至ph完全達(dá)到中性，置于70℃真空干燥箱中干燥8h，得到改性石墨氧化物；（3）將步驟（2）得到的改性石墨氧化物至于反應(yīng)釜中，再加入300ml的去離子水和無(wú)水乙醇混合溶劑，去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為1.5，以1200rpm的速率在200℃下攪拌15min，然后加入5g聚乙烯吡咯烷酮和10g正硅酸丙酯，然后升溫至250℃，攪拌反應(yīng)3h，將得到的產(chǎn)物按照3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離心，所得沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌，置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得中間復(fù)合物；（4）將步驟（3）所得中間復(fù)合物放入220℃的干燥箱中固化處理15h，隨后將其用球磨機(jī)球磨3h，所得粉體粒徑小于2μm，將球磨所得粉體置于氣氛管式爐中，在氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化處理，處理溫度為950℃，處理時(shí)間為5h，得碳化復(fù)合物；（5）將步驟（4）得到的碳化復(fù)合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、活性碳、聚乙烯醇按照68:11:8:7:4:3的比例混合，加入適量去離子水，攪拌均勻至粘稠狀，涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，再將其在130℃的真空干燥箱中烘干24h，經(jīng)輥壓后裁成電極片，得到成品。制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的制得的以石墨氧化物為主要成分的電極材料分別在10mv/s、20mv/s、50mv/s的掃速下進(jìn)行比電容性能測(cè)試，其中電位掃描窗口為0-0.5v，電解液為5mol/l的氫氧化鉀溶液。表110mv/s下比電容（/fg）20mv/s下比電容（/fg）50mv/s下比電容（/fg）實(shí)施例1813395302實(shí)施例2805388295實(shí)施例3796386287對(duì)比例1712323232對(duì)比例2684309224對(duì)比例3705311220本發(fā)明的以石墨氧化物為主要成分的電極材料制備工藝通過(guò)將石墨氧化后得到石墨氧化物，再與氨水混合加熱處理，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫處理得到活化產(chǎn)物，再進(jìn)行改性，接著置于反應(yīng)釜中加入去離子水與無(wú)水乙醇的混合溶劑、聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸丙酯，經(jīng)高溫處理后得到中間復(fù)合物，接著將中間復(fù)合物固化處理、球磨處理、碳化處理，最后再加入聚甲基丙烯酸甲酯、硅化鐵、納米二氧化硅、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑，經(jīng)攪拌、涂覆、烘干、輥壓等步驟制成電極片。制備而成的以石墨氧化物為主要成分的電極材料，其電容性能優(yōu)異，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的以石墨氧化物為主要成分的電極材料原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12