[发明专利]一种增强型石墨烯基超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包含石墨烯基电极和有机电解液；其中，所述有机电解液包含支持电解质、苯胺类化合物及溶剂；

所述石墨烯基电极上修饰有苯胺类化合物；

所述支持电解质选自有机硼盐、锂盐中的一种或多种；所述溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸亚乙烯酯(VC)中的一种或多种；

所述超级电容器是通过如下方法制备得到的：

(1)配制有机电解液：将上述支持电解质、上述溶剂和苯胺类化合物混合，配制成电解液；

(2)制备石墨烯基电极；

(2’)制备改性的石墨烯基电极：将步骤(2)的石墨烯基电极放入步骤(1)制备的电解液中浸渍，并进行恒流充放电，得到改性的石墨烯基电极；

(3)组装超级电容器：将两片步骤(2’)的石墨烯基电极以隔膜隔开，与步骤(1)的有机电解液组装，制备超级电容器。

2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述石墨烯基电极由石墨烯水凝胶与导电集流体压合制得。

3.根据权利要求2所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯水凝胶的BET比表面积为200-500m²g^-1。

4.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯基电极中的石墨烯的碳氧比C/O为8-12，石墨烯基电极中的石墨烯表面C-O单键占石墨烯表面总的化学键的含量在15％以下。

5.根据权利要求4所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯基电极中的石墨烯的碳氧比C/O为9-11；石墨烯基电极中的石墨烯表面C-O单键占石墨烯表面总的化学键的含量在10％以下。

6.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯基电极中的石墨烯片层之间呈卷曲重叠状。

7.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯基电极中的石墨烯片层尺寸为0.5-20μm。

8.根据权利要求2所述的超级电容器，其特征在于，石墨烯水凝胶孔隙中2-50nm的中孔含量在50％以上；石墨烯水凝胶孔隙的平均孔径为5-20nm。

9.根据权利要求2所述的超级电容器，其特征在于，所述石墨烯水凝胶通过包括以下步骤的方法制备：将氧化石墨烯水分散液通过水热还原法或化学还原法制备成石墨烯水凝胶。

10.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述苯胺类化合物选自对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺及其衍生物中的一种或多种。

11.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液中苯胺类化合物的浓度为0.001-0.5mol L^-1。

12.根据权利要求11所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液中苯胺类化合物的浓度为0.005-0.1mol L^-1。

13.根据权利要求12所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液中苯胺类化合物的浓度为0.01-0.05mol L^-1。

14.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述支持电解质选自有机硼盐中的一种或多种。

15.根据权利要求1-13任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、全氟丁基磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、氟代磺酰亚胺锂中的一种或多种。