[发明专利]三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶及其制法和应用

权利要求书

1.一种三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于包括：使包含中空氧化石墨烯以及含硼、氮、磷元素的可溶性化合物的混合液于160-200℃水热反应6-12h，获得所述三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性化合物包括含硼及磷的化合物和含氮及硼的化合物，并且所述混合液中含硼及磷的化合物的浓度为3-7mg·mL^-1，含氮及硼的化合物的浓度为3-7mg.mL^-1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述混合液中中空氧化石墨烯的浓度为1-2mg mL^-1；和/或，所述含硼及磷的化合物包括磷酸硼；和/或，所述含氮及硼的化合物包括氟硼酸铵。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将含中空氧化石墨烯与含硼、氮、磷元素的可溶性化合物在水或水溶液中超声混合，形成所述的混合液；其中超声功率为200-500W，超声时间为20-50min。

5.由权利要求1-4中任一项所述方法制备的三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶。

6.根据权利要求5所述的三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶，其特征在于：所述的三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶的比表面积960-1000m² g^-1。

7.一种电极，其特征在于包括权利要求5-6中任一项所述的三维三元掺杂中空氧化石墨烯水凝胶。

8.根据权利要求7所述电极，其特征在于：所述电极不含粘结剂；和/或，所述电极的质量比电容为330-370Fg^-1，体积比电容为220-240F cm^-3。

9.根据权利要求7所述的电极，其特征在于：当负载量为150-155μm、10-11mg cm^-2时，所述电极的质量能量密度为130-140Wh kg^-1，体积能量密度为88-93Wh L^-1。

10.一种高能量密度超级电容器，其特征在于包括权利要求7-9中任一项所述的电极。