[发明专利]CeO2-MnO2-石墨烯的制备及在超级电容器中的应用

权利要求书

1.一种水热法合成颗粒状的CeO₂-MnO₂-石墨烯(CeO₂-MnO₂-RGO)三元复合材料，其特征在于：以褶皱状的石墨烯片层为载体，负载活性组分为颗粒状的CeO₂-MnO₂。

2.根据权利要求1，水热法合成颗粒状的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料，其特征在于：所制备的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料的温度为120℃，时间6h，原料量为起始原料量的1/4，CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料的电解液为1mol/L的Na₂SO₄溶液。

3.根据权利要求1～2中任一项所述的水热法合成颗粒状的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料的制备方法，其特征在于：

(1)称取1.5g六水硝酸铈与200mL去离子水于三口烧瓶中，剧烈搅拌并用氨水调节PH＝10，将其置于温度80℃的水浴条件下2h，洗涤过滤，恒温箱中恒温60℃5h，制得CeO₂。

(2)配制0.1mol/L的KMnO₄溶液和0.15mol/L的MnSO₄·H₂O溶液，各取200mL，磁力搅拌6h，洗涤过滤，恒温箱恒温70℃12h，制得MnO₂。

(3)将预先混合好的一定比例的浓硫酸和浓磷酸倒入三口烧瓶中；再称取定量的鳞片石墨，加入烧瓶中，然后将称取一定量的高锰酸钾固体加入到上述溶液中连续搅拌，并在水浴条件下，50℃下充分反应12h；之后将溶液倒入放有冰块的大烧杯中，再加入20mL的30％的双氧水，上述溶液晾干一夜；次日将产物通过离心洗涤到中性，得到悬浮液并倒入蒸发皿中，自然晾干，得到氧化石墨。

(4)称取一定量的氧化石墨配成混合溶液，用氨水调节pH＝10，然后将调节好的溶液移入水热釜中，放入烘箱20h，得到石墨烯。

(5)将步骤4制备的载体分散于20mL去离子水中，使其制成悬浮液，向其中加入6mmol硫酸锰固体和0.5g二氧化铈粉末，并在室温下剧烈搅拌30min，再向上述加入16mmol高锰酸钾溶液。最后将溶液装入水热釜中，水热处理。冷却至室温后过滤，用蒸馏水洗涤至中性，样品在烘箱温度为60℃的条件下干燥过夜，即得到颗粒状的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料。

4.根据权利要求3所述的颗粒状的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料的制备方法，其特征在于：所使用的载体为褶皱状石墨烯片层。

5.根据权利要求3所述的颗粒状的CeO₂-MnO₂-RGO三元复合材料的制备方法，其特征在于：其特征在于不同二氧化铈加入量为0.1g、0.3g、0.5g。