1.一种改性碳纤维掺杂的石墨烯基气凝胶电极材料,其特征在于,是由以下重量份的原料制成:
碳纤维3-6,氧化石墨烯10-20,葡萄糖10-20,二甲基甲酰胺10-20,ZnCl2溶液20-30,异佛尔酮二异氰酸酯5-10,KMnO4 30-40,乙醇80-100,氯仿适量,硅烷偶联剂KH560 3-5,吡咯20-30,对甲苯磺酸35-45,过硫酸铵溶液35-40,蒸馏水500-1000;
所述ZnCl2溶液浓度为2-5 mol/L,过硫酸铵溶液浓度为3-6 mol/L。
2.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维掺杂的石墨烯基气凝胶电极材料的制备方法,其特征在于,是由以下步骤制成:
a. 将氧化石墨烯超声分散于100-150份蒸馏水中,得到分散液;将葡萄糖溶于100-150份蒸馏水中,加入到上述分散液中,超声处理5-20min,得到均一悬浮液;然后将上述悬浊液加入到水热釜中,于160-200℃下保温30-40h,冷却至室温后,经冷冻干燥,得到葡萄糖/石墨烯气凝胶;
b. 将步骤a所得气凝胶浸渍于ZnCl2溶液中,在70-120℃烘箱中放置8-15h,之后转移到管式炉中,氩气气氛、700-900℃下活化1-2h,结束后冷却至室温;之后将其超声分散于100-200份蒸馏水中,加入KMnO4,磁力搅拌10-30min后,于60-70℃下,回流磁力搅拌10-30min,过滤、洗涤、干燥,得到MnO2包覆石墨烯基气凝胶材料;
c. 将碳纤维加入到二甲基甲酰胺中, 磁力搅拌均匀后加入异佛尔酮二异氰酸酯,室温密闭反应18-25h后抽滤,用氯仿洗涤多余的异佛尔酮二异氰酸酯2-4次,自然干燥后研磨,得到异氰酸酯改性碳纤维;
d. 将步骤b所得产物、步骤c所得改性碳纤维分散在乙醇中,加入硅烷偶联剂KH560、吡咯、对甲苯磺酸,在真空中搅拌40-70min后,逐滴加入过硫酸铵溶液,冰浴搅拌8-15h;过滤、洗涤、干燥后得到复合电极材料。
3. 根据权利要求书2所述的一种改性碳纤维掺杂的石墨烯基气凝胶电极材料的制备方法,其特征在于,步骤b中干燥条件为:在 60-70℃下干燥 10-15h。