[发明专利]一种石墨烯-离子液体复合电极及其制备方法与电化学电容器

权利要求书

1.一种石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，包括：

取氯化物插层石墨，按照固液比为1g：10~100mL的比例加入到熔融的离子液体中，以400～800W的功率超声剥离0.5～24小时，得到石墨烯、离子液体和氯化物的混合液；

将所述混合液置于电场强度为100～1000V/m、电场方向为竖直向上的环境中，离心处理1～10分钟后，除去上清液，得到石墨烯-离子液体复合材料；

将得到的石墨烯-离子液体复合材料置于成型模具中，然后对模具盖施加10～30MPa的压力，冷却至室温，固化，得到石墨烯-离子液体复合电极。

2.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，所述氯化物插层石墨采用如下步骤制得：取石墨和氯化物插层剂按质量比1：0.8～1.2进行混合，置于密闭的容器中以460～550℃热处理2～6小时，反应结束后冷却至室温，经清洗干燥后得到氯化物插层石墨。

3.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，所述石墨为天然磷片石墨或人造石墨。

4.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，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。

5.如权利要求2所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，所述清洗干燥的操作为：将反应物倒入去离子水中，滤取滤渣置于真空干燥箱中于80～100℃干燥4～6小时。

6.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，所述离子液体为凝胶状或凝固状的离子液体；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。

7.如权利要求1所述的石墨烯-离子液体复合电极的制备方法，其特征在于，所述离子液体熔融时的熔融温度为150~300℃。

8.一种石墨烯-离子液体复合电极，其特征在于，所述复合电极是由权利要求1～7中任意一项所述制备方法制得的。

9.一种电化学电容器，包括正极、隔膜和负极，其特征在于，所述正极和负极为权利要求8所述的石墨烯-离子液体复合电极，所述隔膜为浸泡过离子液体的隔膜。

10.如权利要求9所述的电化学电容器，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯聚丙烯复合隔膜和无纺布隔膜中的一种。