[发明专利]石墨烯-离子液体复合材料及超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将质量比为1:0.8~1.2的石墨与氯化物插层剂混合后密封，然后升温至460~550℃并保温反应2~6小时，冷却至室温，经清洗、干燥后得到插层石墨；及

将所述插层石墨置于温度为150~300℃的离子液体中，得到混合物，将所述混合物在恒定平行磁场和恒定电场条件下离心10~100分钟，得到石墨烯-离子液体复合材料，其中，所述插层石墨与离子液体的质量体积比为1g:10~100mL。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述氯化物插层剂为氯化铁、氯化镍、氯化铜、氯化钴、氯化钾、氯化镁、氯化铅、氯化锌、氯化钙和氯化钡中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述恒定平行磁场的磁场强度为0.01~1T。

4.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述恒定电场的电场强度为100~1000V/m。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑溴盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑氯盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥为在真空干燥箱内80~100℃下处理4~6小时。

7.根据权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为1000~10000转/分钟。

8.一种超级电容器的制备方法，其特征在于，包括：

按照权利要求1所述的制备方法制备石墨烯-离子液体复合材料；

将所述石墨烯-离子液体复合材料置于模具中，对所述石墨烯-离子液体复合材料施加恒定的压力至所述石墨烯-离子液体复合材料冷却至室温，得到石墨烯-离子液体复合电极片；及

将隔膜浸泡在离子液体中后取出，得到含有离子液体的隔膜；按照所述石墨烯-离子液体复合电极片、含有离子液体的隔膜和石墨烯-离子液体复合电极片的顺序依次层叠组装得到电芯，并在所述电芯外包覆壳体，得到超级电容器。

9.根据权利要求8所述的超级电容器的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐、1-乙基-2,3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑溴盐、1,2-二甲基-3-乙基咪唑氯盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的超级电容器的制备方法，其特征在于，所述压力为20~30MPa。