[发明专利]一种石墨烯/锌铝氧化物复合材料的制备方法及在超级电容器中的应用

权利要求书

1.一种石墨烯/锌铝氧化物复合材料的微波制备方法及在超级电容器中的应用，包括

1)将氧化石墨、锌盐和铝盐前驱体溶于有机溶剂中，加入少量去离子水，超声分散均匀。

2)将1)所制得的混合溶液加入到微波反应器中，设定反应温度、微波功率和反应时间，开启微波装置，搅拌至体系开始回流。

3)将有机溶剂和碱源化合物混合均匀，从冷凝管中缓慢滴加至2)所反应的回流体系中，搅拌一段时间，冷却后离心，收集沉淀，醇洗，真空干燥。

4)将3)制得的产物放入管式炉中，通入Ar/H₂混合气体，高温热裂解，制得石墨烯/锌铝氧化物复合材料。

5)将4)制得的石墨烯/锌铝氧化物、乙炔黑和聚四氟乙烯混合，搅拌均匀，然后涂与泡沫锌表面，并装配成超级电容器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的去离子水的体积为0.5～2mL。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯的浓度0.0001～0.01g/mL。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂是选自甲醇、无水乙醇、叔丁醇、丙酮中的任何一种，或者它们的混合物。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的锌和铝盐前驱体是选自含有正二价锌离子或正三价铝离子的硫酸盐或硝酸盐中的任何一种。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化石墨与锌和铝盐前驱体总量的质量比为1∶1～10。所述的锌和铝盐前驱体与有机溶剂的质量比为1∶100～300。

7.所述的微波反应温度和时间分别为50～80℃和0.5～1.0h。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱源化合物是选自在水热条件下能快速分解并释放出氨气的氨水、尿素、氯化铵中的任何一种，或者它们的混合物。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱源化合物与锌和铝盐前驱体总量的质量比为1∶1～5。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ar/H₂混合气体体积比Ar∶H₂为15～20∶1，热裂解温度为500～800℃，热裂解时间为100～150min。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的石墨烯/锌铝氧化物复合材料与乙炔黑和聚四氟乙烯按1∶0.1～0.3∶0.05～0.15。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的装配超级电容器用的隔膜是选自聚丙乙烯材料制成的隔膜系列中的任何一种。所述的装配超级电容器用的电解液为3～6mol/L的氢氧化钾溶液。