CN102746491A - 石墨烯/聚3-（4-氟苯基）噻吩复合材料及其制备方法、超级电容器 - Google Patents

石墨烯/聚3-（4-氟苯基）噻吩复合材料及其制备方法、超级电容器 Download PDF

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周明杰
刘大喜
王要兵
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Abstract

本发明公开了一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一、提供石墨烯；步骤二、将石墨烯加入到分散剂中超声分散，加入氧化剂后再超声分散得到混合液；步骤三、室温下，向混合液中加入3-(4-氟苯基)噻吩的分散剂溶液，搅拌，发生聚合反应，得到粗产物；步骤四、将粗产物离心，取固体并依次用水和甲醇洗涤，最后真空干燥，得到产物。这种制备方法条件要求低，工艺简单，制备得到的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料可以应用于超级电容器和锂离子二次电池等领域。本发明还提供一种上述制备方法制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料及由石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器。

Description

石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料及其制备方法、超级电容器
【技术领域】
本发明涉及新材料领域，尤其涉及一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料及其制备方法、超级电容器。 
【背景技术】
自从英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K.Geim)等在2004年制备出石墨烯材料，由于其独特的结构和光电性质受到了人们广泛的重视。石墨烯被喻为材料科学与凝聚态物理领域正在升起的“新星”，它所具有的许多新颖而独特的性质与潜在的应用正吸引了诸多科技工作者。单层石墨烯具有大的比表面积，优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数。如：1.高强度，杨氏摩尔量，(1,100GPa)，断裂强度：(125GPa)；2.高热导率，(5,000W/mK)；3.高导电性、载流子传输率，(200,000cm2/V*s)；4.高的比表面积，(理论计算值：2,630m2/g)。尤其是其高导电性质，大的比表面性质和其单分子层二维的纳米尺度的结构性质，可在超级电容器和锂离子电池中用作电极材料。 
聚3-(4-氟苯基)噻吩是一种既能进行p型掺杂又可以进行n型掺杂的窄能带聚合物，极具开发前景和应用价值。Rudge等用电化学聚合法在轻质多孔的碳纸上制得的导电聚3-(4-氟苯基)噻吩膜，两电极活性物质比功率可达35kW/kg。总之，聚3-(4-氟苯基)噻吩的导电性能好，循环稳定性也较高，在超级电容器和锂离子电池方面极具开发和应用前景。 
石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料比单一组成材料具有更好的电化学性质。然而，如何简单方便的得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料是目前的一个难题。 
【发明内容】
基于此，有必要提供一种工艺简单的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材 料的制备方法，由上述制备方法制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料以及采用上述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器。 
一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤一、提供石墨烯； 
步骤二、将所述石墨烯加入到分散剂中并超声分散得到石墨烯的溶液，再向所述石墨烯的溶液中加入氧化剂并超声分散得到混合液； 
步骤三、室温下，将3-(4-氟苯基)噻吩溶解到所述分散剂中得到3-(4-氟苯基)噻吩溶液，并将所述3-(4-氟苯基)噻吩溶液加入到所述混合液中，搅拌，发生聚合反应，得到粗产物； 
步骤四、将所述粗产物离心，取固体并依次用水和甲醇洗涤，最后真空干燥，得到所述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
优选的，所述石墨烯的溶液的浓度为0.2g/L～2g/L，所述3-(4-氟苯基)噻吩溶液的浓度为2.5g/L～7.5g/L。 
优选的，所述3-(4-氟苯基)噻吩与所述氧化剂用量的质量比为1∶2～1∶1。 
优选的，所述石墨烯与所述3-(4-氟苯基)噻吩用量的质量比为1∶0.5～1∶1.5。 
优选的，所述氧化剂为无水FeCl3、(NH4)2S2O8、KMnO4、K2Cr2O7或K2S2O8。 
优选的，所述分散剂为N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。 
优选的，步骤一提供的所述石墨烯通过如下步骤制得： 
将50目石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷按照质量比2∶1∶1加入到60～85℃的浓硫酸中，搅拌均匀后自然冷却，洗涤至中性后干燥，得到预处理的混合物； 
将所述预处理的混合物加入到浓硫酸溶液中，再加入高锰酸钾，保持温度低于20℃，30～40℃油浴1.5～2h，加入去离子水，15min后再加入双氧水反应，抽滤、收集固体，将所述固体用稀盐酸洗涤，干燥，得到氧化石墨； 
将所述氧化石墨与去离子水混合并分散成悬浊液，向所述悬浊液中加入还原剂，加热到90～100℃进行热还原，24～48h后得到石墨烯悬液；所述还原剂为水合肼、硼氢化钠或对苯二胺； 
所述石墨烯悬液过滤后收集滤渣，依次用水和甲醇洗涤后干燥，得到所述 石墨烯。 
一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料由上述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法制备。 
一种超级电容器包括上述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
优选的，所述超级电容器的充电比容量为240F/g～310F/g，放电比容量为231F/g～249F/g，充放电效率为94.0％～95.9％。 
通过石墨烯和3-(4-氟苯基)噻吩单体通过化学氧化聚合得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料，这种制备方法条件要求低，工艺简单，可以方便的制备石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料，采用由石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器充电比容量为240F/g～310F/g，放电比容量为231F/g～249F/g，充放电效率为94.0％～95.9％。 
【附图说明】
图1为一实施方式的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法的流程图； 
图2为实施例1制备的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的SEM电镜图。 
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，由上述制备方法制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料以及采用上述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器做进一步的解释说明。 
如图1所示的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
S10、提供石墨烯。 
具体包括： 
S12、使用石墨制备氧化石墨。 
一般的，可以通过Hummers法制备氧化石墨，即将石墨、高锰酸钾和高浓度强氧化性酸(硫酸或硝酸)置于同一容器中水浴或油浴加热，待充分氧化后取出，先用双氧水还原高锰酸钾，在用蒸馏水或盐酸洗涤产物数次，干燥后得到氧化石墨。 
为了制备氧化石墨，可以对Hummers法进行一些改进，改进后的制备过程包括如下步骤。 
首先，将纯度超过99.5％的50目石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷按照质量比2∶1∶1加入到65～85℃的浓硫酸中，搅拌均匀后自然冷却，洗涤至中性后干燥，得到预处理的混合物。 
其次，将所述预处理的混合物加入到浓硫酸中，再加入高锰酸钾，保持温度低于20℃，之后30～40℃油浴1.5～2.5h，加入去离子水，15min后加入双氧水反应，抽滤、收集固体。 
最后，将上述固体用稀盐酸洗涤，干燥，得到氧化石墨。 
油浴的目的是为了更好的控制反应温度，在其他的实施方式中，也可以采用水浴。
S14、液相还原上述氧化石墨得到石墨烯。 
首先，将S12制得的氧化石墨与去离子水混合并分散成悬浊液。 
其次，向悬浊液中加入还原剂，加热到90～100℃进行热还原，24～48h后得到石墨烯悬液。 
最后，将石墨烯悬液过滤后收集滤渣，依次用水和甲醇洗涤后干燥，得到石墨烯。
还原剂可以选择水合肼、硼氢化钠或对苯二胺。 
S20、将石墨烯加入到分散剂中并超声分散得到石墨烯的溶液，再向石墨烯的溶液中加入氧化剂并超声分散得到混合液。 
将S10得到的石墨烯加入到分散剂中超声分散，得到浓度为0.2g/L～2g/L的石墨烯溶液。按照石墨烯与3-(4-氟苯基)噻吩用量的质量比为1∶0.5～1∶1.5，确定3-(4-氟苯基)噻吩的用量。再按照3-(4-氟苯基)噻吩与氧化剂用量的质量比为1∶2～1∶1加入氧化剂，超声分散得到混合液。 
分散剂可以为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。 
氧化剂可以为无水FeCl3、KMnO4、K2Cr2O7、(NH4)2S2O8或K2S2O8。 
超声分散具体时间依照石墨烯、分散剂和氧化剂的加入量而定，以分散均匀为准，一般可以选择10～60min。 
S30、向混合液中加入3-(4-氟苯基)噻吩的分散剂溶液，搅拌，发生聚合反应，得到粗产物。 
室温下，将3-(4-氟苯基)噻吩溶解到分散剂中，得到浓度为2.5g/L～7.5g/L的3-(4-氟苯基)噻吩溶液。按照石墨烯与3-(4-氟苯基)噻吩的质量比为1∶0.5～1∶15，向S20得到的混合液中加入3-(4-氟苯基)噻吩的分散剂溶液，搅拌，发生聚合反应，得到粗产物。 
上述分散剂与S20使用的分散剂相同。 
S40、将粗产物离心，取固体并依次用水和甲醇洗涤，最后真空干燥，得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
将S30得到的粗产物离心，取固体并依次用水和甲醇反复多次洗涤，最后真空干燥，得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
通过石墨烯和3-(4-氟苯基)噻吩单体通过化学氧化聚合得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料，这种制备方法条件要求低，工艺简单，可以方便的制备石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
一种通过上述制备方法制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料应用于超级电容器，其相对于石墨烯材料具有更高充放电比容量，电化学性能较为优越，具有良好的应用前景。 
采用这种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为240F/g～310F/g，放电比容量为231F/g～249F/g，充放电效率为94.0％～95.9％。 
以下为具体实施例部分。 
实施例1 
本发明中石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备工艺流程如下： 
石墨→氧化石墨→石墨烯→石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料 
(1)石墨：纯度99.5％的50目石墨粉。 
(2)氧化石墨：通过改进的Hummers法制备氧化石墨。其具体步骤为将20g 50目石墨粉、10g过硫酸钾和10g五氧化二磷加入80℃的浓硫酸中，搅拌均匀，冷却6h以上，洗涤至中性，干燥。将干燥后的样品加入0℃、230mL的浓硫酸中，再加入60g高锰酸钾，混合物的温度保持在20℃以下，然后在35℃的油浴中反应2h后，缓慢加入920mL去离子水。15min后，再加入2.8L含有50mL浓度为30％的双氧水的去离子水，当混合物颜色变为亮黄色时趁热抽滤，再用5L浓度为10％的盐酸进行洗涤、抽滤，50℃真空干燥48h即得到棕褐色的氧化石墨。 
(3)石墨烯：将(2)中所得棕褐色的氧化石墨加入到5L蒸馏水中超声分散3h，然后加入200mL浓度为80％的水合肼并在100℃回流反应36h。反应完成后，抽滤，然后用去离子水洗涤三次，每次用去离子水500mL，再用甲醇洗涤三次，每次用甲醇500mL，最后80℃真空干燥得到石墨烯。 
(4)石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料：将(3)中得到的石墨烯100mg加入到50mL的DMF中超声30min使其均匀分散。然后，加入150mg无水FeCl3作氧化剂并继续超声分散25min形成混合液。在搅拌的条件下，向上述体系中缓慢滴加溶解了150mg 3-(4-氟苯基)噻吩的DMF溶液60mL，并室温搅拌10h聚合。过滤，将反应产物依次用去离子水200mL和甲醇200mL反复洗涤。将所得到的黑色粉末在真空干燥箱内经50℃真空干燥48h后即得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
图2为石墨烯-聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的SEM电镜图片。如图2所示，石墨烯片层的表面已被聚3-(4-氟苯基)噻吩包覆，形成了夹心结构的复合材料。 
利用Na2SO4作为电解液的三电极体系测试实施例1制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料电化学比容量。将泡沫镍切割成方形电极片，在120℃下干燥12h后称重。取石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料3mg，在80℃下干燥6h，然后分别加入0.3mg乙炔黑和滴入0.3mg聚四氟乙烯乳液，加入6mL乙 醇，超声分散30min。然后用滴管将上述分散液滴加在泡沫镍电极片上，然后将滴完的电极片在100℃下干燥12h，称重后减去泡沫镍电极的重量得出有效的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合电极材料的质量。将做好的电极片在Na2SO4溶液中浸泡12h后测定其电容性能。 
测试结果：采用实施例1制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为240F/g，放电比容量为231F/g，充放电效率为96.2％。 
将石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料在60℃充分干燥，采用KBr压片法，取1～2mg试样与200mg纯KBr在红外灯照射下研细混匀，置于模具中在4×108Pa下抽真空冷压成薄片。所测复合材料在3437cm-1有石墨烯-OH的伸缩振动峰，1631cm-1有石墨烯中C＝C的伸缩振动峰，1115cm-1有石墨烯中C-O-C的反对称伸缩峰，1604cm-1有聚3-(4-氟苯基)噻吩中苯环上C＝C的伸缩振动峰，1507cm-1有聚3-(4-氟苯基)噻吩中噻吩环的C＝C的伸缩振动峰，1156cm-1、1100cm-1有聚3-(4-氟苯基)噻吩中苯环上C-F的伸缩振动峰。 
实施例2 
本发明中石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备工艺流程如下： 
石墨→氧化石墨→石墨烯→石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料 
(1)石墨：纯度99.5％的50目石墨粉。 
(2)氧化石墨：同实施例1。 
(3)石墨烯：同实施例1。 
(4)石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料：将(3)中得到的石墨烯100mg加入到150mL的DMF中超声60min使其均匀分散。然后，加入50mg(NH4)2S2O8作氧化剂并继续超声分散10min形成混合液。在搅拌的条件下，向上述体系中缓慢滴加溶解了50mg 3-(4-氟苯基)噻吩的DMF溶液12mL，并室温搅拌3h聚合。过滤，将反应产物依次用去离子水200mL和甲醇200mL反复洗涤。将所得到的黑色粉末在真空干燥箱内经50℃真空干燥48h后即得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
利用Na2SO4作为电解液的三电极体系测试实施例2制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的电化学比容量。具体操作同实施例1。 
测试结果：采用实施例2制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为265F/g，放电比容量为249F/g，充放电效率为94.0％。 
实施例3 
本发明中石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备工艺流程如下： 
石墨→氧化石墨→石墨烯→石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料 
(1)石墨：纯度99.5％的50目石墨粉。 
(2)氧化石墨：同实施例1。 
(3)石墨烯：同实施例1。 
(4)石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料：将(3)中得到的石墨烯100mg加入到250mL的DMF中超声10min使其均匀分散。然后，加入40mg K2S2O8作氧化剂并继续超声分散50min形成混合液。在搅拌的条件下，向上述体系中缓慢滴加溶解了80mg 3-(4-氟苯基)噻吩的DMF溶液17mL，并室温搅拌15h聚合。过滤，将反应产物依次用去离子水200mL和甲醇200mL反复洗涤。将所得到的黑色粉末在真空干燥箱内经50℃真空干燥48h后即得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
利用Na2SO4作为电解液的三电极体系测试实施例3制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的电化学比容量。具体操作同实施例1。 
测试结果：采用实施例3制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为290F/g，放电比容量为276F/g，充放电效率为95.2％。 
实施例4 
本发明中石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备工艺流程如下： 
石墨→氧化石墨→石墨烯→石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料 
(1)石墨：纯度99.5％的50目石墨粉。 
(2)氧化石墨：同实施例1。 
(3)石墨烯：同实施例1。 
(4)石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料：将(3)中得到的石墨烯100mg加入到350mL的NMP中超声30min使其均匀分散。然后，加入70mg KMnO4作氧化剂并继续超声分散30min形成混合液。在搅拌的条件下，向上述体系中缓慢滴加溶解了100mg 3-(4-氟苯基)噻吩的NMP溶液18mL，并室温搅拌8h聚合。过滤，将反应产物依次用去离子水200mL和甲醇200mL反复洗涤。将所得到的黑色粉末在真空干燥箱内经50℃真空干燥48h后即得到石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
利用Na2SO4作为电解液的三电极体系测试实施例4制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的电化学比容量。具体操作同实施例1。 
测试结果：采用实施例4制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为310F/g，放电比容量为292F/g，充放电效率为94.1％。 
实施例5 
本发明中石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备工艺流程如下： 
石墨→氧化石墨→石墨烯→石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料 
(1)石墨：纯度99.5％的50目石墨粉。 
(2)氧化石墨：同实施例1。 
(3)石墨烯：同实施例1。 
(4)石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料：将(3)中的得到的石墨烯100mg加入到500mL的NMP中超声50min使其均匀分散。然后，加入100mgK2Cr2O7作氧化剂并继续超声分散30min形成混合液。在搅拌的条件下，向上述体系中缓慢滴加溶解了120mg 3-(4-氟苯基)噻吩的NMP溶液20mL，并室温搅拌10h聚合。过滤，将反应产物依次用去离子水200mL和甲醇200mL反复洗涤。将所得到的黑色粉末在真空干燥箱内经50℃真空干燥48h后即得到石墨 烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。 
利用Na2SO4作为电解液的三电极体系测试实施例5制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的电化学比容量。具体操作同实施例1。 
测试结果：采用实施例5制得的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料制备的超级电容器的充电比容量为295F/g，放电比容量为283F/g，充放电效率为95.9％。 
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (10)

1.一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、提供石墨烯；
步骤二、将所述石墨烯加入到分散剂中并超声分散得到石墨烯的溶液，再向所述石墨烯的溶液中加入氧化剂并超声分散得到混合液；
步骤三、室温下，将3-(4-氟苯基)噻吩溶解到所述分散剂中得到3-(4-氟苯基)噻吩溶液，并将所述3-(4-氟苯基)噻吩溶液加入到所述混合液中，搅拌，发生聚合反应，得到粗产物；
步骤四、将所述粗产物离心，取固体并依次用水和甲醇洗涤，最后真空干燥，得到所述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。
2.如权利要求1所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的溶液的浓度为0.2g/L～2g/L，所述3-(4-氟苯基)噻吩溶液的浓度为2.5g/L～7.5g/L。
3.如权利要求1所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，所述3-(4-氟苯基)噻吩与所述氧化剂用量的质量比为1∶2～1∶1。
4.如权利要求1所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯与所述3-(4-氟苯基)噻吩用量的质量比为1∶0.5～1∶1.5。
5.如权利要求1～4中任一项所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为无水FeCl3、(NH4)2S2O8、KMnO4、K2Cr2O7或K2S2O8。
6.如权利要求1～4中任一项所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
7.如权利要求1～4中任一项所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一提供的所述石墨烯通过如下步骤制得：
将50目石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷按照质量比2∶1∶1加入到60～85℃的浓硫酸中，搅拌均匀后自然冷却，洗涤至中性后干燥，得到预处理的混合物；
将所述预处理的混合物加入到浓硫酸溶液中，再加入高锰酸钾，保持温度低于20℃，30～40℃油浴1.5～2h，加入去离子水，15min后再加入双氧水反应，抽滤、收集固体，将所述固体用稀盐酸洗涤，干燥，得到氧化石墨；
将所述氧化石墨与去离子水混合并分散成悬浊液，向所述悬浊液中加入还原剂，加热到90～100℃进行热还原，24～48h后得到石墨烯悬液；所述还原剂为水合肼、硼氢化钠或对苯二胺；
所述石墨烯悬液过滤后收集滤渣，依次用水和甲醇洗涤后干燥，得到所述石墨烯。
8.一种石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料，其特征在于，所述石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料根据权利要求1～7中任一项所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料的制备方法制备。
9.一种超级电容器，其特征在于，包括如权利要求8所述的石墨烯/聚3-(4-氟苯基)噻吩复合材料。
10.如权利要求9所述的超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的充电比容量为240F/g～310F/g，放电比容量为231F/g～249F/g，充放电效率为94.0％～95.9％。
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