氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.制备蚕丝微纤悬浮液；s2.将步骤s1制备的所述蚕丝微纤悬浮液与氧化石墨烯溶液按预设溶质质量比混合，然后冷冻干燥，得到氧化石墨烯/蚕丝微纤多孔支架；s3.将步骤s2得到的所述氧化石墨烯/蚕丝微纤多孔支架浸渍于交联剂溶液中，反应预设时间后干燥，得到改性的氧化石墨烯/蚕丝微纤多孔支架；s4.将步骤s3得到的所述改性的氧化石墨烯/蚕丝微纤多孔支架进行碳化处理，得到氧化石墨烯/蚕丝微纤超级电容器电极。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述冷冻干燥的温度为-80～-20℃，时间为12～32h。3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述交联剂溶液的溶质包括n-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。4.根据权利要求3所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，所述n-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐占所述交联剂溶液的质量百分数分别为1.5％和3.5％。5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，所述碳化处理的温度为600℃～900℃，碳化时间为60～180min。6.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述蚕丝微纤悬浮液的制备方法包括：将脱胶蚕丝纤维置于ca(no3)2/h2o的混合溶液中进行溶胀处理，然后置于搅拌仪中进行机械剥离处理，即得到所述蚕丝微纤悬浮液。7.根据权利要求6所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，所述ca(no3)2/h2o的摩尔比为1:9；所述溶胀处理的温度为50～60℃，时间为2～4h；所述机械剥离处理的时间为10～30min；所述搅拌仪的功率为800～1000w。8.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述蚕丝微纤悬浮液的浓度为0.5wt％～2.5wt％，所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.5wt％～2.5wt％。9.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述预设溶质质量比为(50～100):(0～50)。10.一种氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明提供了一种氧化石墨烯/蚕丝微纤电容器电极及其制备方法。该制备方法包括：将蚕丝微纤悬浮液与氧化石墨烯溶液按预设溶质质量比混合，然后冷冻干燥，得到氧化石墨烯/蚕丝微纤多孔支架；接着浸渍于交联剂溶液中，反应预设时间后取出干燥；最后进行高温碳化处理，得到氧化石墨烯/蚕丝微纤超级电容器电极。本发明通过对蚕丝纤维进行溶胀和机械剥离处理，使得其在保留天然蚕丝力学性能的同时，具有高长径比；接着与氧化石墨烯混合依次进行冷冻干燥和化学交联，得到高强度多孔支架；最后高温碳化，得到具有良好的自支撑性能的电极材料。本发明为多维立体超级电容器的开发提供了重要原料，可应用于储能及电化学领域。可应用于储能及电化学领域。可应用于储能及电化学领域。


技术研发人员：闫书芹 黄傲 张强 尤仁传 李秀芳 罗祖维
受保护的技术使用者：武汉纺织大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2022/3/21