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一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):11835564閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法,包括:基體電極的制備,氧化鋅/石墨烯納米復(fù)合材料的制備,所述納米復(fù)合材料在基體電極表面的制備以及該納米復(fù)合材料電容性能的測試方法

其特征在于,包括以下步驟:

(1) 將正己基吡啶六氟磷酸鹽與碳粉按一定比例混合后研磨均勻得到黑色糊狀固體,然后將上述的黑色糊狀固體壓入玻璃電極管中,得到基體電極(CILE);

(2) 將一定質(zhì)量比的氧化石墨烯和高氯酸鋰加入到蒸餾水中,超聲分散得到混合溶液,以其為電解液,以CILE為工作電極,構(gòu)建三電極體系,通過電化學(xué)沉積法在CILE表面構(gòu)建石墨烯修飾電極(GR/CILE);

(3) 以硝酸鋅溶液為電解液,保持溶液的溫度恒定,以GR/CILE為工作電極,利用電化學(xué)法在GR/CILE表面制備納米氧化鋅材料,用蒸餾水清洗后自然晾干,即可得到氧化鋅/石墨烯納米復(fù)合材料修飾電極(ZnO/GR/CILE),真空干燥后備用;

(4) 以KOH溶液為電解液,ZnO/GR/CILE為工作電極,構(gòu)建三電極系統(tǒng),在一定電位范圍內(nèi)記錄不同掃速下的循環(huán)伏安曲線和不同電流密度下的恒電流充放電曲線,在大電流密度下記錄1000次恒電流充放電曲線,測試電容性能變化;在頻率范圍為0.1~105 Hz,交流偏壓為10 mV條件下開展交流阻抗測試。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法,其特征在于:步驟1中所述的玻璃電極管內(nèi)徑為2~7 mm;步驟1中所述的正己基吡啶六氟磷酸鹽與碳粉的質(zhì)量比為1:2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法,其特征在于:步驟2中所述的氧化石墨烯質(zhì)量為10.0 mg和高氯酸鋰的質(zhì)量為106.4 mg,混合后溶解于10 ml的蒸餾水中制備混合溶液;步驟2中所述的三電極系統(tǒng)為:以CILE為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極,鉑片電極為輔助電極;步驟2中所述的電化學(xué)方法為恒電位沉積法,設(shè)置參數(shù)為:沉積電位-1.3 V,沉積時(shí)間300 s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法,其特征在于:步驟3中所述的硝酸鋅溶液的濃度在0.005 mol/L~0.05 mol/L之間;步驟3中所述的溫度在60~70 ℃之間;步驟3中所述的電化學(xué)方法為恒電位沉積法,設(shè)置參數(shù):沉積電位在-0.5 V~-1.0 V之間,沉積時(shí)間在100 s~900 s之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鋅/石墨烯超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備方法,其特征在于:步驟4中所述的氫氧化鉀溶液的濃度為1.0 mol/L;步驟4中所述的三電極系統(tǒng)以ZnO/GR/CILE為工作電極,汞/氧化汞電極為參比電極,鉑片電極為輔助電極;步驟4中所述的循環(huán)伏安法的電位范圍為:-0.6~0.4 V;步驟4中所述的不同掃描速度為:5, 50, 100, 200, 300, 400, 500 mV/s;步驟4中所述的充放電測試的電位范圍為:-0.6~0.4 V;步驟4中所述的不同電流密度為3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mA/cm2;步驟4中所述的1000次循環(huán)充放電的電位范圍為:-0.6~0.4 V,充放電電流密度為:3 mA/cm2。

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