The invention provides a graphene / metal oxide composite electrode material and a preparation method thereof, relating to the technical field of electrochemical materials. The graphene / metal oxide composite electrode material was prepared by electrolysis. Then graphene was mixed with Ru, Mn and Co mixed salt solution. After drying, it was calcined at 220 ~ 300 C to obtain graphene / metal oxide composite electrode material. The composite electrode material of the graphene / metal oxide composite electrode is combined with metal oxide and graphene to make the metal nanoparticles embedded between adjacent graphene sheets, the rational composite of the double layer electrode material and the pseudopotential electrode material, the good conductivity and chemical stability, and the ideal specific capacitance.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料及其制备方法
本专利技术涉及电化学材料领域,且特别涉及一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料及其制备方法。
技术介绍
超级电容器具有高的功率密度、充电时间短、绿色环保和长循环寿命,在电动汽车,航空航天设备以及消费电子等领域具有广泛的应用前景。超级电容器的性能主要取决于电极材料的选择。金属氧化物基于自身的氧化还原反应可获得很高的赝电容,其中,氧化钌具有较好的稳定性和可观的赝电容特性,被公认为最优秀的电极材料,但钌价格昂贵,限制其商业化的应用。降低含钌电极的原料成本和制作成本是实现其商业化的关键。通过添加第2组元可提高氧化钌的分散性,增大电极的结构缺陷,可有效提高电极的活性。第2组元如TiO2、MnO2、MnO2、Co3O4,SiO2等。石墨烯是一种二维结构的碳材料,其具有理想的单原子层厚度,理论比表面积高达2630m2·g-1,且导电性和化学稳定性良好,被认为是理想的双电层电容器电极材料。但范德华力的存在使石墨烯易团聚,从而降低了石墨烯的比表面积和比容量。专利技术人研究发现,引入金属氧化物与石墨烯进行复合可以使纳米粒子嵌入相邻的石墨烯片层间,有效阻止石墨烯片重新堆叠,使高的电荷容量得以保持从而弥补石墨烯作为超级电容器电极材料的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料,此电极材料化学性质稳定,电性能优异。本专利技术的另一目的在于提供石墨烯/金属氧化物复合电极材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料的制备方法,包括以下步骤 ...
【技术保护点】
一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,获取一对石墨电极和电解液,将成对所述石墨电极插入所述电解液中,通电电解,获取电解得到的石墨烯;S2,将Ru盐、Mn盐和Co盐溶解于溶剂中,得到混合金属盐溶液,其中,所述混合金属盐溶液中,Ru:Mn:Co的原子比为4:1~4:2~4;S3,在所述混合金属盐溶液中,加入所述石墨烯,混合后,干燥得到石墨烯‑金属盐前驱体;S4,将所述石墨烯‑金属盐前驱体在230℃~310℃条件下煅烧,得到石墨烯/金属氧化物复合电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/金属氧化物复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,获取一对石墨电极和电解液,将成对所述石墨电极插入所述电解液中,通电电解,获取电解得到的石墨烯;S2,将Ru盐、Mn盐和Co盐溶解于溶剂中,得到混合金属盐溶液,其中,所述混合金属盐溶液中,Ru:Mn:Co的原子比为4:1~4:2~4;S3,在所述混合金属盐溶液中,加入所述石墨烯,混合后,干燥得到石墨烯-金属盐前驱体;S4,将所述石墨烯-金属盐前驱体在230℃~310℃条件下煅烧,得到石墨烯/金属氧化物复合电极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述电解液为浓度为18~22mg/L的NaCl溶液。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合金属盐溶液中,Ru:Mn:Co的原子比为4:3:3。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨烯-金属盐前驱体中,所述石墨烯的含量为8~12%。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,通电...
【专利技术属性】
技术研发人员:麻季冬,朱君秋,连志翔,张栋兴,吴杭健,张厚安,
申请(专利权)人:厦门理工学院,
类型:发明
国别省市:福建,35
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