流體網(wǎng)格；
(4)組裝基于石墨烯/聚苯胺/滌綸織物電極的織物狀超級電容器:將凝膠態(tài)電解液(質(zhì)量百分比:10%磷酸、10%聚乙烯醇、80%水)均勻涂抹于(3)所述的集流體網(wǎng)格內(nèi)部，但不接觸任何集流體網(wǎng)格。將兩塊電極相對并保持集流體網(wǎng)格處于較遠(yuǎn)的兩側(cè)。在兩塊電極中間加入一層超級電容器隔膜，組裝成織物狀超級電容器。
[0018]實施例2
(1)浸蘸一化學(xué)還原法制備石墨烯/滌綸織物電極:使用膨脹石墨-氧化還原法制備氧化石墨烯，先后將100 Cm2的滌綸織物在乙醇和異丙醇溶液中分別超聲10分鐘，80°C烘干后，在3 mg/mL的氧化石墨烯溶液中浸蘸，80°C下烘干，重復(fù)浸蘸一烘干過程8次，至表面出現(xiàn)一層均勻的金黃色。80°C水浴條件下，在氫碘酸中還原氧化石墨烯8 h后取出，交替使用乙醇和去離子水洗滌織物電極各三次，得到石墨烯/滌綸織物電極；
(2)利用原位化學(xué)聚合方法制備聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極:室溫下將(I)中制備的100 cm2的石墨烯/滌綸織物電極在250 mL苯胺濃度為0.5 M/L的鹽酸溶液(PH=O)中浸潤1.5小時，在5°C向其中加入相同體積的過硫酸銨濃度為0.5 M/L的-鹽酸溶液(ΡΗ=0)，攪拌條件下，反應(yīng)40 min后取出，交替使用乙醇和去離子水交替洗滌織物電極各三次，得到聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極；
(3)聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極的集流體設(shè)計:在電極一面的橫向和縱向分別噴涂寬度1.5 mm，相鄰間距5 cm的銀納米線(5 mg/mL,溶劑為乙醇)，構(gòu)成邊長為5 cm的集流體網(wǎng)格；
(4)組裝基于石墨烯/聚苯胺/滌綸織物電極的織物狀超級電容器:將凝膠態(tài)電解液(質(zhì)量百分比:10%磷酸、10%聚乙烯醇、80%水)均勻涂抹于(3)所述的集流體網(wǎng)格內(nèi)部，但不接觸任何集流體網(wǎng)格。將兩塊電極相對并保持集流體網(wǎng)格處于較遠(yuǎn)的兩側(cè)。在兩塊電極中間加入一層超級電容器隔膜，組裝成織物狀超級電容器。
[0019]實施例3
(1)浸蘸一化學(xué)還原法制備石墨烯/滌綸織物電極:使用膨脹石墨-氧化還原法制備氧化石墨烯，先后將400 cm2的滌綸織物在乙醇和異丙醇溶液中分別超聲10分鐘，80 °〇烘干后，在4 mg/mL的氧化石墨烯溶液中浸蘸，80°C下烘干，重復(fù)浸蘸一烘干過程10次，至表面出現(xiàn)一層均勻的金黃色。80°C水浴條件下，在氫碘酸中還原氧化石墨烯10 h后取出，交替使用乙醇和去離子水洗滌織物電極各三次，得到石墨烯/滌綸織物電極；
(2)利用原位化學(xué)聚合方法制備聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極:室溫下將(I)中制備的400 cm2的石墨烯/滌綸織物電極在500 mL苯胺濃度為0.5 M/L的鹽酸溶液(PH=O)中浸潤2小時，在5°C向其中加入相同體積的過硫酸銨濃度為0.5 M/L的-鹽酸溶液(ΡΗ=0)，攪拌條件下，反應(yīng)60 min后取出，交替使用乙醇和去離子水交替洗滌織物電極各三次，得到聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極；
(3)聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極的集流體設(shè)計:在電極一面的橫向和縱向分別噴涂寬度2 mm，相鄰間距5 cm的銀納米線(8 mg/mL,溶劑為乙醇)，構(gòu)成邊長為5 cm的集流體網(wǎng)格；
(4)組裝基于石墨烯/聚苯胺/滌綸織物電極的織物狀超級電容器:將凝膠態(tài)電解液(質(zhì)量百分比:10%磷酸、10%聚乙烯醇、80%水)均勻涂抹于(3)所述的集流體網(wǎng)格內(nèi)部，但不接觸任何集流體網(wǎng)格。將兩塊電極相對并保持集流體網(wǎng)格處于較遠(yuǎn)的兩側(cè)。在兩塊電極中間加入一層超級電容器隔膜，組裝成織物狀超級電容器。
[0020]參考文獻(xiàn)
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【主權(quán)項】
1.一種基于石墨烯和聚苯胺的織物狀超級電容器的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)浸蘸一化學(xué)還原法制備石墨烯/滌綸織物電極:使用膨脹石墨-氧化還原法制備氧化石墨烯，將乙醇/異丙醇處理的滌綸織物在0.5-4 mg/mL的氧化石墨烯溶液中浸蘸，35-90°C下烘干，重復(fù)浸蘸一烘干過程1-10次，至表面出現(xiàn)一層均勻的金黃色；60-90 °〇水浴條件下，在氫碘酸中還原4-8 h，得到石墨烯/滌綸織物電極； (2)利用原位化學(xué)聚合方法制備聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極:室溫下將步驟(I)制備的石墨烯/滌綸織物電極在苯胺濃度為0.1-0.5 M/L的鹽酸/硫酸溶液中浸潤1-2小時，在0-15°C下向其中加入0.1-0.5 M/L的過硫酸銨-鹽酸或硫酸溶液，溶液ΡΗ=0，苯胺:過硫酸銨=(0.8-1.5):1 ;攪拌條件下，反應(yīng)5-90 min ； (3)制備基于聚苯胺/石墨烯/滌綸織物電極的織物狀超級電容器的集流體:在電極一面的橫向和縱向分別噴涂寬度0.5-2 mm，相鄰間距1-5 cm的銀納米線，構(gòu)成邊長為1_5cm的集流體網(wǎng)格； (4)制備基于石墨烯和聚苯胺的織物狀超級電容器:將凝膠態(tài)電解液均勻涂抹于步驟(3)制備的集流體網(wǎng)格內(nèi)部，但不接觸任何集流體網(wǎng)格；將兩塊電極相對，并保持與集流體網(wǎng)格處于較遠(yuǎn)的兩側(cè)，在兩塊電極中間加入一層超級電容器隔膜，組裝成織物狀超級電容器。2.一種由權(quán)利要求1所述制備方法制備得到的基于石墨烯和聚苯胺的織物狀超級電容器。
【專利摘要】本發(fā)明屬于織物狀超級電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于石墨烯和聚苯胺的織物狀超級電容器及制備方法。本發(fā)明利用滌綸布料作為基底，通過蘸涂氧化石墨烯化學(xué)還原，并以原位聚合方法負(fù)載聚苯胺作為織物電極。此織物狀超級電容器在0.5mA/cm2的放電電流下的面積比容量達(dá)到720mF/cm2。通過設(shè)計并構(gòu)建柔性集流體，20cm2的大面積織物狀超級電容器在1mA電流下放電，器件總?cè)萘窟_(dá)到5000mF，10mA電流下放電容量達(dá)到2500mF。這種織物狀超級電容器使用價格低廉的電極材料如石墨烯和聚苯胺，成本低廉、制備簡單，同時具有優(yōu)異的柔性，由于其織物狀的形態(tài)特點可以與衣服集成，隨時隨地為可穿戴設(shè)備供電。
【IPC分類】H01G11/48, H01G11/86
【公開號】CN104900422
【申請?zhí)枴緾N201510241685
【發(fā)明人】彭慧勝, 孫浩, 解松林
【申請人】復(fù)旦大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月13日