[发明专利]一种3D花瓣状石墨烯‑聚苯胺超级电容器电极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种3D花瓣状石墨烯‑聚苯胺超级电容器电极材料及其制备方法，所述电极材料以氧化石墨烯为前躯体进行功能化，以GO为前驱体，得到氨基三嗪功能化石墨烯ATRGO，然后苯胺单体在ATRGO表面进行原位氧化聚合，冷冻干燥后，得到。制备以GO为前驱体，通过GO上羟基与1,3,5‑三氯‑2,4,6‑三嗪的一缩反应，以及三嗪与对苯二胺PPD的二、三缩反应得到氨基三嗪功能化石墨烯ATRGO；超声方法在水溶液中制备ATRGO水溶液，单体在功能化石墨烯表面引发原位氧化聚合；反应完毕后，冷冻干燥即得。本发明制备所用的介质为水，整个制备过程都是在水相进行，环境友好。

主权项

一种3D花瓣状石墨烯‑聚苯胺超级电容器电极材料的制备方法，包括：(1)通过改进的Hummer方法制备得到单分散的氧化石墨烯GO；(2)氧化石墨烯GO溶液中，搅拌加入碳酸氢钠，冷却至0℃后，滴加入1,3,4‑三氯‑2,4,6‑三嗪溶液，并搅拌3‑4h，然后在氮气气氛中，加入对苯二胺，室温搅拌3‑4h，回流，冷却至室温，过滤，洗涤，真空干燥至恒重，得到氨基三嗪功能化石墨烯ATRGO；其中氧化石墨烯、碳酸氢钠、1,3,4‑三氯‑2,4,6‑三嗪、对苯二胺的比例关系为：400mg:(60‑65)mmol:(15‑17)mmol:(60‑68)mmol；(3)将上述氨基三嗪功能化石墨烯ATRGO在盐酸水溶液中，超声分散，得到分散液，然后冷却到0℃后，加入苯胺单体并搅拌，再将引发剂加入到上述分散液中，在0℃反应12‑24h，离心，过滤，洗涤，冷冻干燥，即得到3D花瓣状聚苯胺‑石墨烯PANI‑ATRGO超级电容器电极材料；其中分散液中氨基三嗪功能化石墨烯ATRGO与盐酸水溶液的质量比为1:1～100：1；氨基三嗪功能化石墨ATRGO与苯胺的质量比为1:1‑1:300；引发剂与苯胺的质量比为1:1～1:10。