申请/专利权人：武汉工程大学

申请日：2022-04-29

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN115083794B

主分类号：H01G11/36

分类号：H01G11/36;H01G11/30;H01G11/32;B82Y30/00;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：本发明涉及一种石墨烯@MOH2C‑N超级电容器复合材料及制备方法，包括以下步骤：1将带羧酸基团的聚苯乙烯微球分散在溶剂中，得到PS分散液，向PS分散液中加入金属盐和咪唑类化合物，制备PSZIF；2将PSZIF碳化，得到M@C‑N材料；3M@C‑N材料、石墨烯和含硫化合物进行溶剂热反应，得到石墨烯@MSO4C‑N材料；4将石墨烯@MSO4C‑N材料浸泡在碱性溶液中，得到石墨烯@MOH2C‑N超级电容器复合材料。本发明可以提高电极材料的电容性和稳定性，在2Ag电流密度下的比电容量可达295.2～985.4Fg。

主权项：1.一种石墨烯@MOH2C-N超级电容器复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将带羧酸基团的聚苯乙烯微球分散在溶剂中，得到PS分散液，向PS分散液中加入金属盐和咪唑类化合物，制备PSZIF；聚苯乙烯微球、金属盐及咪唑类化合物质量比为1：（4～8）：（4～8）；（2）将PSZIF碳化，得到M@C-N材料；（3）M@C-N材料、石墨烯和含硫化合物进行溶剂热反应，得到石墨烯@MSO4C-N材料；其中M@C-N材料、石墨烯和含硫化合物的质量比为1：（0.25～0.5）：（0.5～2）；（4）将石墨烯@MSO4C-N材料浸泡在碱性溶液中，得到石墨烯@MOH2C-N超级电容器复合材料；步骤（1）中带羧酸基团的聚苯乙烯微球是苯乙烯、丙烯酸和引发剂在水中进行乳液聚合制得的；苯乙烯、丙烯酸及引发剂质量比为6：（0.1～1）：（0.01～0.2）；所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；乳液聚合的温度为60～80℃，聚合时间为3～10h；步骤（1）中，所述溶剂为乙醇和水的混合物，聚苯乙烯微球、乙醇和水之间的质量体积比为1g：（8～12）mL：（180～220）mL；步骤（1）中，所述金属盐为硝酸钴和硝酸锌中的一种或两种；咪唑类化合物为2-甲基咪唑、2-乙基咪唑或苯并咪唑；步骤（3）中，含硫化合物为硫代乙酰胺；溶剂热反应是在170～190℃保温22～26h；步骤（3）中，M@C-N材料和含硫化合物加入到石墨烯溶液中进行溶剂热反应，所述石墨烯溶液的浓度为1.5～3mgmL，石墨烯溶液的溶剂为无水乙醇或无水乙醇和水的混合物。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉工程大学 一种石墨烯@M(OH)₂/C-N超级电容器复合材料及制备方法

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