[发明专利]一种胺化纳米石墨烯的电化学应用及其制备方法

权利要求书

1.一种胺化纳米石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）胺化石墨烯的制备

将2.0 g的鳞片石墨与220 mL的浓硫酸和浓硝酸按照10:1体积比混合，并在45℃下搅拌30min；随后，添加12.0g高锰酸钾，并且继续搅拌40min后升温60℃反应7 h后再继续升温90℃反应40min；然后将反应后的溶液自然冷却至室温称为冷却液；按照冷却液与去离子水体积比1:5混合，再将冷却液与双氧水按照体积比10:1进行反应，反应后的溶液加过量的去离子水分离、洗涤获得的酸性氧化石墨烯溶液，冷冻干燥得到酸性氧化石墨烯粉末；将酸性氧化石墨烯粉末配置成0.5 mg/mL溶液；混合胺化剂粉末，占比酸性氧化石墨烯和胺化剂总重量的20％-80％,混合后放入微波消解仪中800 W胺化1min，得到胺化石墨烯溶液；

（2）纳米石墨烯复合材料的合成：

将步骤（1）溶液装进高压反应釜中，加热温度180-220℃，加热3-5 h，加去离子水悬浮，倒出上层液体冷冻干燥，获得纳米石墨烯复合材料粉末。

2.根据权利要求1所述的一种胺化纳米石墨烯的制备方法，其特征在于，其中，所述的酸性氧化石墨烯pH=5-6，胺化剂为聚苯胺。

3.根据权利要求1或2所述的一种胺化纳米石墨烯的制备方法，其特征在于，所述的石墨粒径1μm，所述的H₂SO₄浓度为98%，硝酸为65-68%，高锰酸钾含量为大于99.5％。

4.权利要求1-3任一项所述制备方法制备的纳米石墨烯复合材料在制造纽扣式超级电容器中的应用，包括如下步骤：

（1）电极片的制备：按80:10:10wt%称取纳米石墨烯复合材料、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯PVDF，加入适量去离子水，调成浆状；将浆料均匀涂敷于Φ=10mm的泡沫镍上；真空120℃下干燥1h、压片、称重，备用；

（2）组装纽扣式电容器：在真空手套箱中，将下壳、泡沫镍/正电极、隔膜、负电极/泡沫镍、垫片、弹簧、6 mol/L KOH电解液和上壳按此顺序组装成纽扣式超级电容器,以50kg/cm²的压力对超级电容器进行封口。