[发明专利]金属性单壁碳纳米管-石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法

摘要

金属性单壁碳纳米管‑石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，它涉及一种电极材料的制备方法。本发明是为了解决现有石墨烯与碳纳米管复合电极材料比电容较低的技术问题。本方法如下：一、预处理单壁碳纳米管；二、金属性单壁碳纳米管的富集；三、复合气凝胶的制备；四、复合电极电材料的制备。本发明金属性单壁碳纳米管的掺入，有效提升了复合电极材料的导电性能及比电容，且该电极材料可以实现一定规模的量产，这些均为金属性单壁碳纳米管‑石墨烯气凝胶复合电极材料进一步应用提供更大可能。本发明属于电极材料的制备领域。

主权项

1.金属性单壁碳纳米管‑石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法，其特征在于金属性单壁碳纳米管‑石墨烯气凝胶复合电极材料的制备方法按照以下步骤进行：一、预处理单壁碳纳米管：将10‑60mg采用电弧放电法制备的单壁碳纳米管在350℃‑380℃灼烧处理1.5‑2.5h，再用浓酸进行酸化处理24‑36h，然后再加入到250mL质量浓度为20％的咪唑基离子液体的水溶液中，超声破碎12‑24h，在15000‑25000rpm/min条件下进行超高速离心处理，取上清液；所述浓酸为浓度为12mol/L的浓盐酸、浓度为16mol/L的浓硝酸、浓度为12mol/L的浓盐酸与浓度为18mol/L的浓硫酸任意比组成的混合液或浓度为16mol/L的浓硝酸与浓度为18mol/L的浓硫酸任意比组成的混合液；二、金属性单壁碳纳米管的富集：使用浓度为6mol/L的NaOH或KOH溶液加入到上清液中，并且在油浴60℃的条件下，搅拌72小时，使用砂芯漏斗减压抽滤，并在60℃条件下真空干燥24h，获得金属性单壁碳纳米管粉末；三、复合气凝胶的制备：向均匀稳定的氧化石墨烯分散液中每次加入10mg金属性单壁碳纳米管粉末至金属性单壁碳纳米管粉末的加入量为40‑60mg，其中金属性单壁碳纳米管与氧化石墨烯的质量比为1:0.5‑3，在频率为60‑80Hz的条件下超声10‑15h，滴加浓度为2mol/L的碳酸氢钠溶液调节pH值为8.6‑9.6，加入2mg抗坏血酸、乙二胺或NaHSO4，在80℃油浴加热20h，得到石墨烯水凝胶，冻干处理72h，得到金属性单壁碳纳米管‑石墨烯复合气凝胶；四、复合电极电材料的制备：将金属性单壁碳纳米管‑石墨烯复合气凝胶压片处理制成电极，并浸泡在摩尔浓度为6mol/L的氢氧化钾电解液中18‑30h，即得金属性单壁碳纳米管‑石墨烯气凝胶复合电极材料。