[发明专利]一种SnO2-PEDOT-RGO三元超电容材料的合成方法

说明书

本发明提供一种SnO₂‑PEDOT‑RGO三元超电容材料的合成方法，所有原料均为常见廉价化学品，采用绿色工艺一步合成，I^‑离子还原氧化石墨得到RGO，Sn²⁺和EDOT单体附着在RGO上，经氧化得到SnO₂‑PEDOT负载的石墨烯，同时生成的I₂起到掺杂PEDOT的作用，电导率高，比电容高，循环性能好。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种SnO₂-PEDOT-RGO三元超电容材料的合成方法。

背景技术

PEDOT具有适中的比电容，在P型掺杂状态下电导率高，窗口电压宽、良好的热稳定性合化学稳定性。氧化锡比电容高，具有价格低廉且自然环保，但循环性能较差，易膨胀。石墨烯具有很高的比表面积和电导率，理想状态下是非常优异的超电容电极材料，与共轭高分子复合可以协同电子供给和接受，获得更高的比电容和循环寿命。不同电极材料简单共混极易形成分相，难以实现复合材料的性能设计优势。本发明提出一种原位合成SnO₂-PEDOT-RGO三元超电容材料的合成方法，并实现原位碘掺杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SnO₂-PEDOT-RGO三元超电容材料的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入氧化石墨超声搅拌形成溶胶，将KI和SnI₂溶解在另一份去离子水中溶液中，缓慢加入第一份溶胶中，得到混合溶液A，持续搅拌反应6～12小时后，加入含有引发剂的水溶液，加入过程中持续搅拌，室温～40℃搅拌反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到SnO₂-PEDOT-RGO三元超电容材料粉末。

所述EDOT单体在混合溶液A中的浓度为0.04～0.1mol/L；氧化石墨的加入量在混合溶液A中为0.2～1.5gL^-1。

所述碘化钾在混合溶液A中的浓度为10～20gL^-1，SnI₂在混合溶液A中的浓度为1～5gL^-1。

所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、三氯化铁中的一种，加入量为EDOT单体摩尔量的10～15倍。

所述的洗涤是用去离子水和乙醇交替洗涤，每次洗涤后采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水或乙醇中分散，反复过滤直到滤液pH值为7，最后一次用乙醇洗涤以方便干燥；所述的干燥是在50～80℃真空烘箱中烘干，真空干燥条件为真空度＜133Pa。

本发明所有原料均为常见廉价化学品，采用绿色工艺一步合成，I^-离子还原氧化石墨得到RGO，Sn²⁺和EDOT单体附着在RGO上，经氧化得到SnO₂-PEDOT负载的石墨烯，同时生成的I₂起到掺杂PEDOT的作用，电导率高，比电容高，循环性能好。

本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。

附图说明

图1为采用本发明(实施例1)合成SnO₂-PEDOT-RGO三元超电容材料粉末微观形态的扫描电镜照片。

具体实施方式

实施例1