[发明专利]一种碳/铁氧化物复合柔性电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，将碳材料和铁氧化物分别配制成分散液，混合后通过聚碳酸酯多孔膜，采用真空抽滤的方式制备成复合材料薄膜，再经高温热处理后即得。

2.根据权利要求1所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，所述碳材料为氧化石墨烯，所述铁氧化物为纳米四氧化三铁。

3.根据权利要求2所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米四氧化三铁与氧化石墨烯的质量比为0.2-1.2:1。

4.根据权利要求1所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配制氧化石墨烯分散液；

(2)配制纳米四氧化三铁散液；

(3)将配制好的一定浓度氧化石墨烯分散液、纳米四氧化三铁分散液混合均匀后，通过聚碳酸酯多孔膜，利用真空抽滤的方式，将铁氧化物和石墨烯复合得复合材料薄膜，复合材料薄膜中纳米四氧化三铁与氧化石墨烯的质量比为0.5-2:1；

(4)将真空抽滤后制得的复合材料薄膜在氮气气氛保护下，放置于烘箱中550-700℃热处理1-3h，即得。

5.根据权利要求4所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化石墨烯分散液的制备方法如下：在干燥烧瓶中加入30mL浓硫酸并加入石墨粉0.2-0.3g，将烧瓶置于冰水浴中，之后向烧瓶中缓慢加入高锰酸钾固体3.5-4g，控制混合液温度在25-35℃，混合后将烧瓶置于35℃水浴中加热2h；混合液稀释于60mL去离子水中，并依次加入双氧水5-10mL和盐酸10-15mL，之后溶液静置1-3天沉淀；取沉淀超声分散于去离子水中，利用离心机进行离心处理，离心后去除上层清液，将固体溶于稀盐酸中，继续进行离心处理，重复上述步骤3-5次后，将沉淀置于烘箱中烘干；干燥后固体超声分散于去离子水中，配制成浓度为0.2mg/mL的分散液。

6.根据权利要求4所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳米四氧化三铁分散液的制备方法为：称取1-2g FeCl₃·6H₂O溶解到40-60mL水中并60℃水浴加热，取0.4-0.5g FeCl₂·4H₂O加入溶液并搅拌，之后快速加入1-2mL 28％氨水，混合液在80℃水浴加热1h；加热完成后，用磁铁在溶液一角吸引溶液中的Fe₃O₄颗粒，待大部分黑色颗粒聚集到磁铁附近时，将上层的清液转移，利用去离子水清洗沉淀颗粒；将清洗后的Fe₃O₄与0.6-0.8g对磺基苯甲酸钾于80-100mL去离子水中超声分散均匀，混合液经去离子水洗涤后滤去水分，将沉积固体超声分散于一定量的去离子水中，配制成浓度为0.1mg/mL的纳米Fe₃O₄分散液。

7.根据权利要求4所述的碳/铁氧化物复合柔性电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述烘箱温度为550-700℃，热处理时间为2h。

8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备的碳/铁氧化物复合柔性电极材料。