CN102496480A - 石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明一种石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法及其应用，属于电化学技术领域。剥离强化剂、氧化石墨烯、去离子水配置混合溶液，超声分散；减压过滤，然后将滤饼置入家用微波炉中辐射；将石墨烯滤饼放入管式炉中，通入Ar/H2混合气体，高温热裂解；加入碱源化合物、镍和铝盐前驱体、介质调节剂、去离子水配置反应物混合溶液，转移至高压反应釜中水热反应，即得产品石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料。本发明中石墨烯的二步还原均未使用有毒化学试剂，可从根本上消除因化学还原法中大量使用水合肼等有害化学试剂作为强还原剂产生的人体健康危害及环境污染。
Description
技术领域
本发明一种石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法及其应用，属于电化学技术领域。
背景技术
超级电容器是上世纪七、八十年代发展起来的一种新型储能装置，是一种介于传统电容与电池之间具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。超级电容器的突出优点是它的功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。随着环保型电动汽车研究的兴起，电化学电容与铅酸电池及其它电池配合使用组成复合电池，应用于电动汽车的电源启动系统，在车辆的起步、加速、制动过程中起到保护蓄电池和节能的作用，或者直接作为电动车的电源。由于赝电容不仅发生在电极表面还可深入电极内部，因而可获得比双电层电容更高的电容量和能量密度。目前，以RuO2等贵金属氧化物为电极材料的超级电容已经应用于多个领域，但昂贵的价格和对环境的毒性限制了它们的更加广泛的应用，这促使人们开始探索成本低廉、对环境友好的电极材料及制备方法(江奇，瞿美臻，张伯兰，于作龙，无机材料学报，2002，17(4)：649-656)。
双金属氢氧化物的化学组成是：[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+(An-)x/n.mH2O，其中M2+和M3+分别为二价和三价的金属阳离子，位于层板上；An-为层间阴离子；X为M3+/(M2++M3+)的物质的量比值；m为层间水分子的物质的量量。双金属氢氧化物是一类结构高度有序、且有多种优异功能的材料，其间离子键、共价键、氢键、静电力及其范德华力相互作用。由于水滑石特殊的层状结构、层间阴离子多样性和可调性，为此类材料迅速发展提供了广阔空间，可作为新型高性能超级电容(张方，原长洲，张校刚，章罗江，徐科，物理化学学报，2010，26(12)：3175-3180)。镍铝双金属氢氧化物原料来源广泛、价格低廉，已受到国内外学者的广泛重视。研究表明，镍铝双金属氢氧化物作为超级电容的电极材料可得到非常高的容量和循环稳定性(Jun Wang，Yanchao Song，Zhanshuang Li，Qi Liu，Jideng Zhou，Xiaoyan Jing，Milin Zhang，Zhaohua Jiang，Energy Fuels，2010，24：6463-6467)。然而，镍铝双金属氢氧化物本身的传导性和结构稳定性仍存在缺陷，还不能应用于大功率电容。
石墨烯是单层碳原子紧密堆积形成的六方蜂巢状晶格结构的晶体，它独特的二维结构使其具有优异的电学、热学、力学及化学性质(陶丽华，蔡燕，李在均，任国晓，刘俊康，无机材料学报，2011，26(9)：912-916)。最近，陈金华等将石墨烯引入镍铝双金属氢氧化物制备出石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料并用于超级电容，其电容量及循环稳定性获得明显改善(ZanGao，Jun Wang，Zhanshuang Li，Wanlu Yang，Bin Wang，Mengjie Hou，Yang He，QiLiu，Tom Mann，Piaoping Yang，Milin Zhang，Lianhe Liu，Chemistry of Materials，2011，23：3509-3516)。现有的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法是：以水合肼等作为强还原剂先将氧化石墨烯还原成石墨烯，再与镍和铝盐前驱体混合以尿素为碱源水热法制备石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料。然而，此方法存在三个方面不足。(1)氧化石墨烯的还原使用大量有毒化学试剂(水合肼等)，对人体健康和保护环境都是极为不利的。(2)化学还原所制得的石墨烯含有较多的含氧基团，并未被彻底还原，其石墨烯的导电性并不理想。此外，氧化石墨烯在还原过程中发生了明显的团聚行为，不仅使石墨烯材料的比表面大大减少，而且影响石墨烯和镍铝双金属氢氧化物的复合程度，直接造成最终复合材料的分散性差。(3)水是一种极性介质，镍铝双金属氢氧化物的晶核在水中易于聚集形成较大的结晶体。因此，现在的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料是不能满足大功能超级电容对电极材料的要求。可见，建立绿色、高效的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法势在必行。
经过广泛的研究和反复的试验发现，采用尿素等无毒性化学试剂作为氧化石墨烯的剥离强化剂，利用强化剂在微波作用下迅速分解产生大量的二氧化碳等气体将氧化石墨烯滤饼炸开，不仅将氧化石墨烯还原成石墨烯，而且完成了石墨烯纳米片层的彼此分离，使石墨烯材料的比表面显著增加；采用热裂解法对石墨烯二次还原，使石墨烯中的氧得到彻底剥离，大大改善了材料的传导性；采用多元醇酯为介质极性调节剂，使前驱体能在石墨烯纳米片层上原位形成高度有序的纳米级镍铝双金属氢氧化物，提高了复合材料的电容量及循环稳定性。本发明进一步对氧化石墨烯的微波剥离和热裂解还原以及水热法制备石墨烯/镍铝双金属氢氧化物等制备条件进行优化选择，终于实现了提高复合材料传导性、分散性和稳定性的目的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料存在的环境污染严重、氧化石墨烯还原不彻底、石墨烯团聚严重、镍铝双金属氢氧化物层状大、复合材料分散性差的不足，提供一种新的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法。该方法大大提高了石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的传导性、分散性和稳定性，还绿色环保，不会造成环境污染。
按照本发明提供的技术方案，一种石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，步骤为：
1)石墨烯滤饼的制备：按剥离强化剂∶氧化石墨烯∶去离子水为1～2∶1∶200～500配置混合溶液，超声分散，超声频率为55～60kHz，时间10～40min；减压至-0.1～-0.2MPa过滤，至滤饼含水量为5％～10％，然后将滤饼置入家用微波炉中辐射，功率是250～1000W/h；
2)石墨烯的还原：将步骤1)制备的石墨烯滤饼放入管式炉中，通入Ar/H2混合气体，混合气体体积比Ar∶H2为1～3∶1，在800～1200℃下高温热裂解20～120min；
3)取步骤2)制备的石墨烯，按碱源化合物∶镍和铝盐前驱体1∶1～2，介质调节剂∶去离子水的体积比为1∶1～3，石墨烯∶镍和铝盐前驱体总量的质量比为1∶10～100，镍和铝盐前驱体∶去离子水的质量比为1∶20～100，配置反应物混合溶液，其中，镍和铝盐前驱体里镍和铝盐的物质的量比为3∶1～3，转移至高压反应釜中，在100～200℃下水热反应12～24h，即得产品石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料。
所述的剥离强化剂是选自在微波辐射下能迅速分解并产生大量无毒气体的尿素、碳酸氢铵、干冰的任何一种，或者它们的混合物。
所述的的碱源化合物是选自在水热条件下能迅速分解并释放出氨气的尿素、氯化铵中的任何一种，或者它们的混合物。
所述的介质极性调节剂是选自季戊四醇油酸酯、甘油油酸一酯、三羟甲基戊烷油酸酯、乙二醇油酸酯中的任何一种，或者它们的混合物。
所述的镍和铝盐前驱体是选自含有正二价镍离子或正三价铝离子的硫酸盐或硝酸盐中的任何一种。
将制得的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料与乙炔黑和聚四氟乙烯按1∶0.1～0.3∶0.05～0.15混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面；
采用涂有上述材料的泡沫镍为电极，聚丙烯隔膜和3～6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进行超级电容装配。
所述的装配超级电容用的隔膜为聚丙烯材料制成的隔膜系列中的任何一种。
本发明具有如下优点：本发明的一个实施例以尿素为剥离强化剂，在微波作用下氧化石黑烯上的含氧基团被分解成二氧化碳和水，同时尿素分解产生的大量氨气和二氧化碳气体将石墨烯纳米片层的彼此分离，形成比表面达1600m2/g的石墨烯。在Ar/H2还原性气氛中，石墨烯高温热裂解，使石墨烯所含的氧进一步被剥离，制备出还原更彻底的石墨烯。以尿素为碱源和季戊四醇油酸酯为介质极性调节剂，在石墨烯纳米片层上原位形成平均厚度为10nm的层状镍/铝双金属氢氧化物晶体。以石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料为电极材料，泡沫镍为集流体，聚丙烯隔膜和6.0mol/L的氢氧化钾溶液为电解液完成超级电容器的装配。放电容量为1200F/g，循环充-放电1000次后，其容量还能保持99％以上，具体优势如下：
(1)采用尿素等无毒化学试剂作为氧化石墨烯的剥离强化剂，强化剂在微波作用下迅速分解产生大量二氧化碳等气体将氧化石墨烯滤饼炸开，在氧化石墨烯还原成石墨烯的同时完成石墨烯纳米片层之间的彼此分离，所制备的石墨烯的比表面在1500m2/g以上。
(2)采用热裂解法对石墨烯二次还原，石墨烯中的氧得到彻底剥离，所制备的石墨烯的电子传导性优异。
(3)采用多元醇酯作为介质极性调节剂，前驱体能在石墨烯纳米片层上原位形成高度有序的纳米级镍铝双金属氢氧化物，所制备的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物具有良好的传导性、分散性和结构稳定性。
(4)利用所制备的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料所装配的超级电容器，充放电容量大于1200F/g，循环充-放电1000次后，其容量保持在99％以上。该材料在价格和性能方面明显优于传统的RuO2等贵金属氧化物，适合工业化生产各种大功率电容。
(5)石墨烯的二步还原均未使用有毒化学试剂，可从根本上消除因化学还原法中大量使用水合肼等有害化学试剂作为强还原剂产生的人体健康危害及环境污染。
附图说明
图1本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。本发明中所述的“室温”、“常压”是指日常操作间的温度和气压，一般为25℃，一大气压。
下述实施例中，电容的电化学测试所用的工作电极是涂有复合材料的泡沫镍片(10mm×10mm×1mm)，对电极是铂片电极(10mm×10mm×1mm)，参比电极为饱和甘汞电极电极。电化学测试采用计时电位，操作电压为0.0～0.5V，恒流充放电流密度为1.0A/g。
实施例1
1600mg尿素放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和320g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡15分钟，减压过滤，收集含水量是10％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射30秒，制得480mg石墨烯；480mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为1∶1的混合气体，升温至900℃，保温20分钟，然后冷却至室温，制得460mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入500mg硝酸镍、500mg硝酸铝、20000mg去离子水、20mL季戊四醇油酸酯和800mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至130℃，并保温12小时，取出，冷却至室温，过滤，收集750mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和5mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进行成超级电容装配。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1203F/g，电容充放电1000次后电容量保持率为100％。
实施例2
1600mg碳酸氢铵放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和220g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡18分钟，减压过滤，收集含水量是8％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射35秒，制得470mg石墨烯；470mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为2∶1的混合气体，升温至960℃，保温30分钟，然后冷却到室温，制得450mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入800mg硝酸镍、400mg硝酸铝、30000mg去离子水、30mL季戊四醇油酸酯和1200mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至150℃，并保温18小时，取出，冷却至室温，过滤，收集900mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1003F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.5％。
实施例3
1000mg尿素放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和250g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡20分钟，减压过滤，收集含水量是10％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射40秒，制得490mg石墨烯；490mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为1∶1的混合气体，升温至1000℃，保温50分钟，然后冷却到室温，制得450mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入400mg硝酸铝、600mg硝酸镍、36000mg去离子水、30mL三羟甲基戊烷油酸酯和600mg氯化铵，旋紧高压反应釜密封盖，升温至200℃，并保温15小时，取出，冷却至室温，过滤，收集800mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与2mg乙炔黑和1mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1343F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.9％。
实施例4
1000mg碳酸氢铵放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和250g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡15分钟，减压过滤，收集含水量是8％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射38秒，制得493mg石墨烯；493mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为2∶1的混合气体，升温至1200℃，保温40分钟，然后冷却到室温，制得455mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入800mg硝酸镍、400mg硝酸铝、60000mg去离子水、30mL季戊四醇油酸酯和1200mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至150℃，并保温20小时，取出，冷却至室温，过滤，收集910mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和5mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1142F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.0％。
实施例5
1000mg尿素放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和160g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡20分钟，减压过滤，收集含水量是10％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射30秒，制得481mg石墨烯；481mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为3∶1的混合气体，升温至1000℃，保温40分钟，然后冷却到室温，制得475mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入800mg硝酸镍、800mg硝酸铝、80000mg去离子水、40mL甘油油酸一酯和1600mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至150℃，并保温20小时，取出，冷却至室温，过滤，收集760mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为992F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.1％。
实施例6
1000mg干冰放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和180g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡30分钟，减压过滤，收集含水量是8％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射40秒，制得499mg石墨烯；499mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为3∶1的混合气体，升温至1200℃，保温30分钟，然后冷却到室温，制得498mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入600mg硝酸铝、1200mg硝酸镍、180000mg去离子水、100mL乙二醇油酸酯和1000mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至200℃，并保温24小时，取出，冷却至室温，过滤，收集772mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和3mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1533F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.6％。
实施例7
500mg尿素和500mg碳酸氢铵放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和190g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡38分钟，减压过滤，收集含水量是8％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射30秒，制得497mg石墨烯；497mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为3∶1的混合气体，升温至1100℃，保温30分钟，然后冷却到室温，制得495mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入600mg硫酸铝、1200mg硫酸镍、150000mg去离子水、75mL乙二醇油酸酯和1000mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至200℃，并保温24小时，取出，冷却至室温，过滤，收集995mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与3mg乙炔黑和1.5mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和3mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1631F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.7％。
实施例8
1000mg尿素放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和260g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡30分钟，减压过滤，收集含水量是10％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射35秒，制得498mg石墨烯；498mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为2∶1的混合气体，升温至1000℃，保温30分钟，然后冷却到室温，制得496mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入900mg硝酸镍、700mg硝酸铝、120000mg去离子水、35mL乙二醇油酸酯、5mL季戊四醇油酸酯和1000mg尿素，旋紧高压反应釜密封盖，升温至180℃，并保温20小时，取出，冷却至室温，过滤，收集799mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与1.5mg乙炔黑和0.75mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1437F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.1％。
实施例9
1000mg碳酸氢铵放入500mL烧杯中，加入氧化石墨800mg和280g去离子水，将烧杯置入超声波发生器中超声振荡30分钟，减压过滤，收集含水量是9％的滤饼，然后将滤饼放入微波炉中微波辐射30秒，制得496mg石墨烯；496mg石墨烯放入管式炉中，通入Ar与H2体积比为1∶1的混合气体，升温至1200℃，保温38分钟，然后冷却到室温，制得494mg深度还原后的石墨烯；100mg石墨烯放入高压反应釜中，依次加入1000mg硝酸镍、600mg硝酸铝、130000mg去离子水、25mL三羟甲基戊烷油酸酯、35mL季戊四醇油酸酯、800mg尿素和800mg氯化铵，旋紧高压反应釜密封盖，升温至200℃，并保温12小时，取出，冷却至室温，过滤，收集801mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物；10mg石墨烯/镍铝双金属氢氧化物与1.5mg乙炔黑和0.75mg聚四氟乙烯混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面作为电极，采用聚丙烯隔膜和5mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进装配成超级电容。在电化学工作站上，测得电容的充放电容量为1530F/g，电容充放电1000次后电容保持率为99.3％。
Claims (7)
1.一种石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征是步骤为：
1)石墨烯滤饼的制备：按剥离强化剂∶氧化石墨烯∶去离子水为1～2∶1∶200～500配置混合溶液，超声分散，超声频率为55～60kHz，时间10～40min；减压至-0.1～-0.2MPa过滤，至滤饼含水量为5％～10％，然后将滤饼置入家用微波炉中辐射，功率是250～1000W/h；
2)石墨烯的还原：将步骤1)制备的石墨烯滤饼放入管式炉中，通入Ar/H2混合气体，混合气体体积比Ar∶H2为1～3∶1，在800～1200℃下高温热裂解20～120min；
3)取步骤2)制备的石墨烯，按碱源化合物∶镍和铝盐前驱体1∶1～2，介质调节剂∶去离子水的体积比为1∶1～3，石墨烯∶镍和铝盐前驱体总量的质量比为1∶10～100，镍和铝盐前驱体∶去离子水的质量比为1∶20～100，配置反应物混合溶液，其中，镍和铝盐前驱体里镍和铝盐的物质的量比为3∶1～3，转移至高压反应釜中，在100～200℃下水热反应12～24h，即得产品石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料。
2.如权利要求1所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征是：所述的剥离强化剂是选自在微波辐射下能迅速分解并产生大量无毒气体的尿素、碳酸氢铵、干冰的任何一种，或者它们的混合物。
3.如权利要求1所述所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征是：所述的的碱源化合物是选自在水热条件下能迅速分解并释放出氨气的尿素、氯化铵中的任何一种，或者它们的混合物。
4.如权利要求1所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征是：所述的介质极性调节剂是选自季戊四醇油酸酯、甘油油酸一酯、三羟甲基戊烷油酸酯、乙二醇油酸酯中的任何一种，或者它们的混合物。
5.如权利要求1所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征是：所述的镍和铝盐前驱体是选自含有正二价镍离子或正三价铝离子的硫酸盐或硝酸盐中的任何一种。
6.权利要求1所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的应用，其特征是：将制得的石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料与乙炔黑和聚四氟乙烯按1∶0.1～0.3∶0.05～0.15混合均匀成糊状，涂于泡沫镍表面；
采用涂有上述材料的泡沫镍为电极，聚丙烯隔膜和3～6mol/L的氢氧化钾溶液为电解液进行超级电容装配。
7.如权利要求6所述石墨烯/镍铝双金属氢氧化物复合材料的应用，其特征是：所述的装配超级电容用的隔膜为聚丙烯材料制成的隔膜系列中的任何一种。
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