物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化劑，密封后在200°C反 應lh，反應結束后用蒸餾水充分清洗，在80°C下干燥12,得到高導電活性炭電極。該催化劑 為無水乙醇，其加入量為混合物溶液質量的10%。
[0030] 實施例3
[0031] -種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，包括有如下步驟：
[0032]1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制備：
[0033]將活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，活性炭與氧化石墨烯的質量比為49:1，超 聲條件下，在100°c反應6h，反應結束后，得到混合物溶液;其中，氧化石墨烯溶液為HUMMERS 法制備，其濃度2%，該活性炭原料為木質活性炭。
[0034] 2)石墨烯/活性炭電極的制備：
[0035]將1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化劑，密封后在130°C反 應6h，反應結束后用蒸餾水充分清洗，在100°C下干燥14h，得到高導電活性炭電極。該催化 劑為乙醇，其加入量為混合物溶液質量的8%。
[0036] 實施例4
[0037] -種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，包括有如下步驟：
[0038]1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制備：
[0039]將活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，活性炭與氧化石墨烯的質量比為69:1，超 聲條件下，在90°C反應5h，反應結束后，得到混合物溶液;其中，氧化石墨烯溶液為HUMMERS 法制備，其濃度1.6%。該活性炭原料為木質活性炭。
[0040] 2)石墨烯/活性炭電極的制備：
[0041] 將1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化劑，密封后在160°C反 應6h，反應結束后用蒸餾水充分清洗，在90°C下干燥18h，得到高導電活性炭電極。該催化劑 為乙二醇，其加入量為混合物溶液質量的7%。
[0042] 對比例1:選用一種超級電容器電極材料-活性炭(KURARAY，YP-50F)，利用涂布技 術將相同條件制備出的活性炭漿料直接涂布與鋁箱上，得到沒有石墨烯的活性炭超級電容 器極片。涂布速度2m/s，極片厚度150μπι。烘干溫度100°C。極片的電導率測試采用四探針測 試方法。
[0043 ]表1不同實施例和比較例中活性炭材料性能比較
[0045]見表1，采用本發明制備的樣品其電導率高，遠優于沒有采用本發明的方法（電導 率578)。本發明所制得活性炭電極結合了活性炭高比表面積和碳納米管高導電性的優點， 可以在電極充放電過程中充分利用兩者結合后形成大孔、介孔和微孔共存的分級孔儲存電 荷，從而大大提高了材料的比表面積和比電容。
[0046]本發明的重點在于:本發明所制備的活性炭分散在石墨烯三維網絡結構中，使用 水熱技術制備得到氣凝膠結構，可進一步增加復合材料的比表面積，同時改善復合電極材 料內部結構，形成大孔、介孔和微孔共存的分級孔結構，進一步提高電極材料的比電容性 能。同時利用與石墨烯很好的結合，大大提高了極片本身的電導率，在混合電極中，石墨烯 含量不超過3%，石墨烯水熱自組裝形成的氣凝膠結構可以充當集流體作用，從而省去將電 極材料粉末涂在金屬集流體上等工序，可以直接提高超級電容器能量/功率密度，降低系統 等效內阻，提高系統安全可靠性。
[0047]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制， 故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何細微修改、等同變化和修飾，均仍 屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:包括有如下步驟： 1) 氧化石墨烯/活性炭混合物的制備： 將活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，超聲條件下，在80°c~100°C反應lh~10h，反應 結束后，得到混合物溶液； 2) 石墨稀/活性炭電極的制備： 將1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化劑，密封后在80°c~200°C反應lh~10h，反應結束后用蒸餾水充分清洗，在80-100°C下干燥12-24h，得到高導電活性 炭電極。2. 根據權利要求1所述一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:所述 催化劑的加入量為混合物溶液質量的5%-10%。3. 根據權利要求1所述一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:步驟 (1)中所述的氧化石墨烯溶液為HUMMERS法制備，其濃度0.1-3%。4. 根據權利要求1所述一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:步驟 (1) 中所述的活性炭原料為木質活性炭和秸桿活性炭中的一種或兩者的組合物。5. 根據權利要求1所述一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:步驟 (2) 中所述的催化劑為無水乙醇、乙醇或者乙二醇的一種或多種。6. 根據權利要求1所述一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于:所述 活性炭與氧化石墨稀的質量比為19-99:1。
【專利摘要】本發明公開一種超級電容器高導電活性炭電極制備方法，其特征在于：包括有如下步驟：1)氧化石墨烯/活性炭混合物的制備：將活性炭原料加入氧化石墨烯溶液中，超聲條件下，在80℃～100℃反應1h～10h，反應結束后，得到混合物溶液；2)石墨烯/活性炭電極的制備：將1)得到的混合物溶液加入聚四氟乙烯容器中，再加入催化劑，密封后在80℃～200℃反應1h～10h，反應結束后用蒸餾水充分清洗，在80-100℃下干燥12-24h，得到高導電活性炭電極。本發明所制備的活性炭分散在石墨烯三維網絡結構中，使用水熱技術制備得到氣凝膠結構，可進一步增加復合材料的比表面積，同時改善復合電極材料內部結構，形成大孔、介孔和微孔共存的分級孔結構，進一步提高電極材料的比電容性能。
【IPC分類】H01G11/86
【公開號】CN105448540
【申請號】CN201510793588
【發明人】宋宏芳, 趙東輝, 李芳 , 戴濤, 周鵬偉
【申請人】福建翔豐華新能源材料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月18日