[发明专利]一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，包括：

(1)将铁盐与其他金属盐溶于去离子水中，搅拌至溶解均匀，得到混合盐溶液；然后将混合盐溶液与石墨烯混合，搅拌得到分散液A；其中，铁盐与其他金属盐的摩尔比为1.5～2.5:1，石墨烯与其他金属盐的质量比为1.5～2.5:1；

(2)将聚乙烯醇和草酸按质量比1:5～10溶于去离子水中，加热搅拌均匀得到聚乙烯醇与草酸的混合溶液；将混合溶液加入上述分散液A中，搅拌、超声，得到分散液B；

(3)将分散液B转移至反应釜中进行水热反应，产物经过离心、干燥、在保护气氛下煅烧、研磨，得到石墨烯/铁氧体纳米复合材料；

(4)将活性炭、碳纳米管、炭黑与石墨烯/铁氧体纳米复合材料按质量比1～8:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5分散于去离子水或者乙醇溶液中，超声分散得到碳材料分散液；然后将聚四氟乙烯浓缩液分散于乙醇溶液中，搅拌得到聚四氟乙烯分散液，再加入至碳材料分散液中，经超声处理、加热搅拌，得到半固态浆料；最后将半固态浆料在辊压机上碾压，即得石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的其他金属盐为锌盐、锰盐、钴盐中的一种或几种；铁盐与其他金属盐的阴离子为硝酸根离子、硫酸根离子或氯离子。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的聚乙烯醇的分子量为700～1500。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的草酸与其他金属盐的摩尔比为2.5～3.5:1。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的超声具体工艺参数为：超声波分散机的功率100～400w，超声时间为0.3～12h。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的水热反应温度为120～200℃，反应时间为6～24h。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的离心速度为6000～10000r/min，离心时间为10～30min；干燥温度为60～100℃，干燥时间为6～12h；煅烧温度为400～500℃，升温速度为1～2℃/min，煅烧时间为1～4h。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的聚四氟乙烯浓缩液的浓度为98wt％；聚四氟乙烯分散液中聚四氟乙烯为0.1～6wt％；碳材料分散液中的聚四氟乙烯分散液含量为5～20wt％；活性炭与聚四氟乙烯的质量比为1～8:0.5～1.5。

9.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的超声分散和超声处理具体工艺参数为：超声波分散机的功率为100～400w；超声时间为0.3～12h；加热搅拌具体工艺参数为：加热温度为30～70℃，搅拌速率为2500～3500r/min，搅拌时间为0.5～6h。

10.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铁氧体纳米复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的辊压机辊间距距离为50～1000μm，转速为5～90r/min。