[发明专利]一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料

说明书

本发明涉及一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料的制备方法，所述电极涂料由氧化石墨烯、聚苯胺、纳米铜复合而成；其特征在于：所述的涂料由氨基化改性氧化石墨烯与聚苯胺‑纳米铜原位聚合而成，利用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性，在其表面引入胺基，形成可接枝氧化石墨烯；将可接枝氧化石墨烯与苯胺单体混合，超声分散，并加入过硫酸铵与硝酸铜共同氧化得到氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料。该制作方法所用原料易得，方法简单，制得的电极涂料在导电性、化学结构稳定性、多次循环放电损耗率、比电容均高于单一材料。

技术领域

本发明涉及导电涂料技术领域，具体是一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料的制备方法。

背景技术

在如今现代社会，能源的储存技术已经越来越成为一项关键性的技术。我国是一个世界汽车生产和销售大国，在能源问题和环境污染问题不断加剧的今天，发展新能源汽车已经是落实国家节能减排、发展低碳经济要求的重要战略，新能源汽车的开发关键在于电池技术的进步与革新。

超级电容器作为一种介于电池和传统电容器之间的性能卓越的新型电能存储装置，由于其储存能量大、功率密度大、充放电速度快、经济环保的特点，完全可以满足新能源汽车的电池的要求，因而受到广大学者与研究人员的关注。超级电容器的技术关键在于电极材料的选用与制备。

聚苯胺作为一种良好的导电聚合物，具有成本低、掺杂机制独特、氧化还原可逆性、原料易得、合成方法简单、环境稳定性较好的特点，受到广泛关注，但其化学稳定性、结构稳定性及力学性能较差；石墨烯是一种高比表面积、高导电性，化学稳定性与结构稳定性较好的物质，将其与聚苯胺制作的复合材料可兼具两者的优点。

本发明利用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性，在其表面引入胺基，形成可接枝氧化石墨烯；将可接枝氧化石墨烯与苯胺单体混合，超声分散，并加入过硫酸铵与硝酸铜共同氧化得到氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料的制备方法；该制作方法所用原料易得，方法简单，制得的电极涂料在导电性、化学结构稳定性、多次循环放电损耗率、比电容均高于单一材料。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料的制备方法，所述电极涂料的质量百分比：10％-45％氧化石墨烯；30％-70％聚苯胺；1％-10％纳米铜；1％-1.5％还原剂；1％-2％偶联剂。

进一步的，所述氧化石墨烯为经过氨基化改性氧化石墨烯。

进一步的，所述聚苯胺为原位聚合法制备的聚苯胺。

进一步的，所述纳米铜为原位聚合过程中加入硝酸铜共同氧化所得纳米铜，粒径为50-100nm。

进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

进一步的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

进一步的，所述保护剂为十二烷基苯磺酸铵。

一种氧化石墨烯/聚苯胺/纳米铜复合电极涂料的制备方法，包括以下步骤

步骤(1)制备氧化石墨烯粉末：通过改进的hummers法将鳞片石墨制备成氧化石墨烯粉末。

步骤(2)制备氨胺化氧化石墨烯：取1g氧化石墨烯粉末与50ml甲苯配置成溶液，向溶液中加入0.1g硅烷偶联剂KH550并常温下超声分散15min，溶液在100℃环境下反应6h可得氨基化氧化石墨烯。

步骤(3)配置苯胺硝酸溶液：称量0.05g苯胺，溶解于15ml浓度为1mol/L的硝酸溶液中。