CN109137142A - 点片结构碳量子点-石墨烯纤维及制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种点片结构碳量子点‑石墨烯纤维及制备和应用。其组分构成：石墨烯材料基体100质量份，碳量子点1～50质量份；以碳量子点分散于石墨烯片层之间得到0维‑2维的点片结构碳量子点‑石墨烯纤维。将氧化石墨烯和碳量子点的前驱体混合均匀，在受限的微通道中加热实现自组装得到碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；在保护气氛下将其置于管式炉中煅烧得到高导电性、高机械强度、柔性、多孔的点‑片结构碳量子点‑石墨烯纤维。点片结构碳量子点‑石墨烯纤维在制备柔性超级电容器中的应用。所制备的超级电容器具有高比电容、高能量密度、可弯曲、高循环稳定性。可应用于柔性穿戴储能、电子器件等领域。且此方法简单易行，绿色环保，可批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯纤维技术领域，具体涉及以碳量子点为纳米填料增强石墨烯纤维的点片结构碳量子点-石墨烯纤维及制备和应用。
背景技术
石墨烯因其具有高比表面积、优异的导电性、导热性和化学稳定性等优点，而逐渐成为一种理想的双电层型纤维超级电容器的电极材料。
超级电容器，又叫双电层电容器，是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的储能元件。与燃料电池和锂离子电池相比，它具有更高的功率密度、更快的充放电速度和更长的循环寿命。其中，以一维纤维电极构成的柔性超级电容器因其可编织的特点在柔性穿戴供能器件领域具有广阔的发展前景。
碳量子点是一种无毒，无污染的纳米材料，具有良好的亲水性，可以作为一种和石墨烯有较好亲和性的纳米填料。其表面富含丰富的羧基，羟基和氨基基团，易与氧化石墨烯产生相互作用，从而增强石墨烯的机械性能和电荷储存能力。碳量子点广泛应用于光电、生物医学等领域，作为纳米填料来增强石墨烯尚未有报导。因此，此方法具有创新意义，对石墨烯基超级电容器领域的发展有很大的促进作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳量子点增强的高导电性、高机械强度点片结构碳量子点-石墨烯纤维，本发明的另一目的是提供上述点片结构碳量子点-石墨烯纤维的制备方法，本发明还有个目的是点片结构碳量子点-石墨烯纤维的应用，将点片结构碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作高能量密度、柔性超级电容器的方法。该方法简单高效，可大批量生产。
本发明的技术方案为：采用氧化石墨烯和碳量子点的混合前驱体在受限的微通道中经加热实现自组装得到点-片结构碳量子点-氧化石墨烯纤维，再经过高温煅烧得到高导电性、高机械强度、柔性、多孔的碳量子点-石墨烯纤维。将制备的点-片结构碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作双电层电容器。碳量子点作为纳米填料分散在石墨烯片层之间，得到点-片的0维-2维结构，极大地增加了石墨烯纤维的孔隙率，提供更多的电子传输通道，提高了载流子迁移率，使制备的超级电容器具有更强的电荷储存能力。另外，碳量子点有丰富的含氧基团，在组装过程中与氧化石墨烯的表面基团发生物理化学作用，使石墨烯片层结合的更紧密，从而提高其机械强度。
本发明的具体技术方案为：点片结构碳量子点-石墨烯纤维，其特征是：以碳量子点为纳米填料，分散于石墨烯片层之间得到0维-2维的点片结构碳量子点-石墨烯纤维，增强了石墨烯纤维的机械性能和电荷储存能力；点片结构碳量子点-石墨烯纤维组分构成：石墨烯材料基体100质量份，碳量子点1～50质量份；纤维直径均一，在20～1000微米范围；纤维具有较好的柔性；纤维具有多孔结构，比表面积在350m2g-1～800m2g-1范围；纤维具有较好的机械强度，拉伸强度在55～1000Mpa范围；电导率范围5538～50283S/m。
本发明还提供了一种制备上述的点片结构碳量子点-石墨烯纤维的方法，其具体步骤如下：
1)以天然石墨片为原料，按照改进Hummers法制备氧化石墨烯水溶液，经高速离心浓缩后，得到8～20mg/mL的氧化石墨烯分散液；
2)将占石墨烯质量为1～50％的碳量子点加入到上述氧化石墨烯分散液中，充分混合制得碳量子点和氧化石墨烯混合分散液；将其通过针头注射到圆柱形微通道中并将两端密封，加热预还原得到碳量子点掺杂石墨烯纤维(自组装温度120-220℃)；
3)将步骤2)中的圆柱形细长管道冷却到室温后打开两端密封，烘干得到干燥的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维；
4)将干燥的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在连续的惰性气体保护下加热至400～1200℃并保温，通过对氧化石墨烯的进一步还原得到碳量子点增强的高导电性、高机械强度、柔性、多孔的点片结构碳量子点-石墨烯纤维。
优选步骤1)中所述的天然石墨片尺寸为100～500目；离心转速为8000～13000rpm，离心时间为30～60分钟。
优选步骤2)中所述的碳量子点为含锌碳量子点，表面富含丰富的羧基，氨基和羟基，易于与氧化石墨烯结合。
优选步骤2)中所述的加热预还原程序为：先在60～100℃温度下加热2～6h，然后在120～220℃温度下水热反应3～6h。
优选步骤3)中烘干温度为50～100℃。优选步骤4)中所述的惰性气体为氩气或氮气；气体流速为20～1000sccm；步骤4)中管式炉的升温速率为0.5～10℃/min。保温时间为1～5h。
本发明还提供了上述的点片结构碳量子点-石墨烯纤维在制备柔性超级电容器方面的应用。其具体步骤如下：
将两根碳量子点-石墨烯纤维(纤维长度可根据需要自行选择)相隔1～30毫米间距平行固定于基底上，每根纤维突出的一端用导电银胶将其与金属导线连接，纤维中间部分涂覆包裹凝胶电解质溶液，自然风干得到点片结构碳量子点-石墨烯纤维固态凝胶电解质超级电容器。
优选上述的基底为玻璃片或聚对苯二甲酸乙二醇酯透明弹性塑料薄膜中的一种；所述的凝胶电解质为酸体系或者离子液体体系两类凝胶电解质，其中酸体系凝胶电解质所用的酸为磷酸或硫酸，所用的凝胶电解质骨架聚合物为聚乙烯醇；离子液体体系凝胶电解质所用的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或者1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酰亚胺盐。
采用上述方法制得的碳量子点填料增强石墨烯纤维，具有多孔结构，比表面积高达350～800m2g-1，具有更多的离子通道，平均孔径为2.5～4nm，力学性能采用GB-T 529-1999规定方法测试，其拉伸强度为55～1000Mpa，断裂伸长率为3.1～5.4％，具有良好的力学性能。
采用上述方法制得的点-片结构碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作柔性超级电容器，电容器的面积比电容达到391～607mF cm-2，能量密度为37.5～67.37μWh cm-2，器件具有很好的柔性，可以弯曲180°，且在弯曲状态下进行充放电可以循环2000次电容基本保持不变。
有益效果：
1)：所有原料无毒环保，原料易得，成本低廉；
2)：本发明所用碳量子点表面富含丰富的羧基，氨基和羟基，易于与氧化石墨烯结合，增强其机械性能和电荷储存能力。且该碳量子点制备方法简单，无毒性，可以减少对环境的污染；
3)：碳量子点-石墨烯纤维制备方法简单易行，且可批量化生产；
4)：制备得到的碳量子点-石墨烯纤维具有多孔结构和很好的机械强度；
5)：将制备得到的碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作柔性超级电容器的方法简单易行，绿色环保，无电解质泄漏的危害，且此超级电容器具有较高的能量储存能力，器件具有很好的柔性。
6)：柔性超级电容器可进行串并联以提高其电荷储存能力，串并联个数和单个超级电容器尺寸可根据需要随意调节。
附图说明
图1是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯纤维的扫描电镜图；
图2是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯的透射电镜图；
图3是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯纤维编织于布料中的实物图；
图4是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯纤维和纯石墨烯纤维的氮气吸附脱附曲线对比图；
图5是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯纤维和纯石墨烯纤维的孔径分布对比图；
图6是本发明实例1中的碳量子点-石墨烯纤维(a)和纯石墨烯纤维(b)的拉伸强度-拉伸率曲线对比图；
图7是本发明实例1中的以碳量子点质量百分含量为10％的碳量子点-石墨烯纤维(a)和纯石墨烯纤维(b)作为电极制作的超级电容器的循环伏安曲线图；
图8是本发明实例1中的以纯石墨烯纤维(a)和碳量子点质量百分含量为10％的碳量子点-石墨烯纤维(b)作为电极制作的超级电容器的恒电流充放电曲线图；
图9是本发明实例1中的以纯石墨烯纤维和碳量子点质量百分含量为10％的碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作的超级电容器充放电10000次的电容保留率图；
图10是本发明实例1中的碳量子点含量为质量百分10％的碳量子点-石墨烯纤维作为电极制作的超级电容器不同弯曲角度的实物图及在弯曲180°时不同充放电循环次数下的电容保留率；
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明的点-片结构碳量子点-石墨烯纤维的制备方法及将其作为电极的柔性超级电容器的制作方法。
实施例1
以300目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速8000rpm下，经离心60min后得到浓度为14mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入10质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以90℃烘3h，再在150℃下水热反应4h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在90℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为200sccm的连续氩气保护下，以2℃/min的升温速率下将加热至900℃并保持2h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的还原氧化石墨烯纤维。其直径为220μm，电导率为9593S/m，比表面积高达435.1m2g-1，其拉伸强度为109Mpa，断裂伸长率为5.4％(如图5)。
对制备的碳量子点掺杂石墨烯纤维的形貌表征如图1、图2。图1是低倍径向扫描电镜图，表明形成的纤维粗细均匀，结构紧密；图2是碳量子点掺杂石墨烯纤维的透射扫描电镜图，表明碳量子点很好地分散在石墨烯片层之间，形成点-片的结构。图3是将制备得到的碳量子点掺杂石墨烯纤维编织于布料中的实物图，表明纤维良好的柔性；所制备的碳量子点掺杂石墨烯纤维相比纯石墨烯纤维由更大的比表面积及更多的微孔，如图4、图5所示；其拉伸强度为109Mpa，断裂伸长率为5.4％，相比纯石墨烯纤维有了很大程度的提升，如图6所示，表明碳量子点的加入提高了石墨烯纤维的的机械强度。
取两根上述制备的约5.5cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距2cm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。
本方法制备的超级电容器具有很好的电荷储存能力，面积比电容达到607mF cm-2，能量密度为67.37μWh cm-2，与纯石墨烯纤维制备的电容器电化学性能相比有很大程度的提升，如图7、图8所示。表明碳量子点的加入极大地提高了石墨烯纤维超级电容器的电荷储存能力。另外，此方法制备的超级电容器具有很好循环稳定性，在充放电循环10000次后电容值基本保持不变，如图9所示。此电容器还具有很好的柔性，可以弯曲至180°而不发生结构损坏，如图10所示，且在弯曲180°的情况下进行充放电循环，其电容值基本保持不变，表明此电容器具有很好的弯曲循环稳定性。
实施例2
以300目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速9000rpm下，经离心50min后得到浓度为8mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入1质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以60℃烘2h，再在120℃下水热反应3h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在50℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为20sccm的连续氮气保护下，以0.5℃/min的升温速率下将加热至400℃并保持5h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为20μm，电导率为5538S/m，比表面积高达419.3m2g-1，其拉伸强度为59.1Mpa，断裂伸长率为4.9％(如图5)。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距3cm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到412mF cm-2，能量密度为45.32μWh cm-2。
实施例3
以300目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速10000rpm下，经离心45min后得到浓度为17mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入20质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以90℃烘3h，再在160℃下水热反应4h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在90℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为200sccm的连续氩气保护下，以2.5℃/min的升温速率下将加热至1000℃并保持2h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为257μm，电导率为5538S/m，比表面积高达467.9m2g-1，其拉伸强度为56.5Mpa，断裂伸长率为3.1％(如图5)。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距2cm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到391mF cm-2，能量密度为38.26μWh cm-2。
实施例4
以100目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速12000rpm下，经离心35min后得到浓度为10mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入25质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以80℃烘6h，再在160℃下水热反应6h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在100℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为300sccm的连续氮气保护下，以3℃/min的升温速率下将加热至1200℃并保持2h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为300μm，电导率为7427S/m，比表面积高达600m2g-1，其拉伸强度为55Mpa，断裂伸长率为5％。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距1mm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到413mF cm-2，能量密度为42.4μWh cm-2。
实施例5
以200目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速13000rpm下，经离心30min后得到浓度为20mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入50质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以100℃烘2h，再在220℃下水热反应6h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在80℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为1000sccm的连续氩气保护下，以10℃/min的升温速率下将加热至400℃并保持5h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为1000μm，电导率为34254S/m，比表面积高达800m2g-1，其拉伸强度为700Mpa，断裂伸长率为4.2％。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距5mm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到573mF cm-2，能量密度为56.3μWh cm-2。
实施例6
以500目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速8000rpm下，经离心60min后得到浓度为10mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入30质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以90℃烘4h，再在150℃下水热反应5h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在90℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为500sccm的连续氩气保护下，以5℃/min的升温速率下将加热至1100℃并保持4h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为430μm，电导率为50283S/m，比表面积高达700m2g-1，其拉伸强度为1000Mpa，断裂伸长率为4.1％。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距1cm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到603mF cm-2，能量密度为45.6μWh cm-2。
实施例7
以400目的天然石墨片为原料，采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，在转速8000rpm下，经离心60min后得到浓度为10mg/ml的氧化石墨烯水溶液，加入15质量百分含量的碳量子点粉末，搅拌并超声使其分散均匀；使用注射器将上述混合液注入直径为3毫米的聚四氟乙烯圆柱形微通道中并将两端密封；将其置于烘箱中先以90℃烘4h，再在150℃下水热反应5h，随着混合液中水分的蒸发实现含碳量子点的氧化石墨烯的自组装，得到微纤维；去除微通道两端的密封，并在90℃将水分烘干，得到干燥的碳量子点掺杂的氧化石墨烯纤维；将干燥后的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在流速为500sccm的连续氩气保护下，以5℃/min的升温速率下将加热至1100℃并保持1h对氧化石墨烯进行还原，随后自然冷却至室温得到碳量子点掺杂的点-片结构还原氧化石墨烯纤维。其直径为550μm，电导率为8793S/m，比表面积高达350m2g-1，其拉伸强度为587Mpa，断裂伸长率为5.1％。
取两根上述制备的5.4cm长的碳量子点掺杂石墨烯纤维相距2cm平行固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基底上作为超级电容器电极，在纤维之间及表面覆盖磷酸-聚乙烯醇凝胶电解质水溶液，并在纤维突出的一端处用导电银胶将其与金属导线连接，待电解质溶液自然风干即可得到固态超级电容器。其面积比电容达到453mF cm-2，能量密度为37.5μWh cm-2。
Claims (10)
1.点片结构碳量子点-石墨烯纤维，其特征在于：以碳量子点为纳米填料，分散于石墨烯片层之间得到0维-2维的点片结构碳量子点-石墨烯纤维，点片结构碳量子点-石墨烯纤维组分构成：石墨烯材料基体100质量份，碳量子点1～50质量份；纤维直径为20～1000微米；纤维比表面积在350m2g-1～800m2g-1；纤维拉伸强度在55～1000Mpa范围；电导率范围5538～50283S/m。
2.一种制备如权利要求1所述的点片结构碳量子点-石墨烯纤维的方法，其具体步骤如下：
1)以天然石墨片为原料，按照改进Hummers法制备氧化石墨烯水溶液，经高速离心浓缩后，得到8～20mg/mL的氧化石墨烯分散液；
2)将占石墨烯质量为1～50％的碳量子点加入到上述氧化石墨烯分散液中，混合制得碳量子点和氧化石墨烯混合分散液；将其通过针头注射到圆柱形微通道中并将两端密封，加热预还原得到碳量子点掺杂石墨烯纤维；
3)将步骤2)中的圆柱形细长管道冷却后打开两端密封，烘干得到干燥的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维；
4)将干燥的碳量子点掺杂氧化石墨烯纤维置于管式炉中，在连续的惰性气体保护下加热至400～1200℃并保温，得到点片结构碳量子点-石墨烯纤维。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤1)中所述的天然石墨片尺寸为100～500目；离心转速为8000～13000rpm，离心时间为30～60分钟。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤2)中所述的碳量子点为含锌碳量子点。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤2)中所述的加热预还原程序为：先在60～100℃温度下加热2～6h，然后在120～220℃温度下水热反应3～6h。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤3)中烘干温度为50～100℃。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤4)中所述的惰性气体为氩气或氮气；气体流速为20～1000sccm；步骤4)中管式炉的升温速率为0.5～10℃/min。保温时间为1～5h。
8.一种如权利要求1所述的点片结构碳量子点-石墨烯纤维在制备柔性超级电容器方面的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其具体步骤如下：将两根碳量子点-石墨烯纤维相隔1～30毫米间距平行固定于基底上，每根纤维突出的一端用导电银胶将其与金属导线连接，纤维中间部分涂覆包裹凝胶电解质溶液，自然风干得到点片结构碳量子点-石墨烯纤维固态凝胶电解质超级电容器。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述的基底为玻璃片或聚对苯二甲酸乙二醇酯透明弹性塑料薄膜中的一种；所述的凝胶电解质为酸体系或者离子液体体系两类凝胶电解质，其中酸体系凝胶电解质所用的酸为磷酸或硫酸，所用的凝胶电解质骨架聚合物为聚乙烯醇；离子液体体系凝胶电解质所用的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或者1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酰亚胺盐。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190104 |