石墨烯具有优良的导电性和高效的电子迁移率，是制作超级电容器的优秀材料。 但单独用二维的石墨烯来制作无疑增加了重量比和石墨烯材料的利用率。因此把二维 的石墨烯做成三维结构可以有效的减少超级电容器的重量比和冲放电的速率。

1。3。2 三维石墨烯的制备

随着对石墨烯的不断研究，目前已有多种制备三维石墨烯的方法，且不同方法制 备的三维石墨烯有很大区别，主要有：水热自组装法，化学交联法，模板法，热膨胀 法等。

（1）水热自组装法

当氧化石墨烯在水中的浓度高于 0。5 毫克每毫升时，静置一段时间就会自发的形 成氧化石墨烯凝胶。根据 GO 的这种自然现象，采用水热法来制备三维石墨烯成为常 用手段。在 2010 年，Shi 等人首次报道了用水热法以氧化石墨烯水溶液为原料成功制 备了三维网状结构的石墨烯。该实验，把 2 毫克每毫升的氧化石墨烯水溶液放入到密闭的特氟龙内衬的高压反应釜中在 180℃下反应 12 小时[31]。 当然，我们也可以添加一些带正电的金属离子，小分子化合物或是聚合物等作为凝胶剂来促使低浓度的氧化石墨烯溶液形成胶体。石高全等人把聚乙烯醇(PVA)加入 到氧化石墨烯溶液中，是低浓度的氧化石墨烯形成凝胶。因为 PVA 含有大量的(-OH)， 与 GO 中的含氧官能团形成氢键发生交联，当交联足够多时，氧化石墨烯就可形成凝 胶。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

（2）化学交联法 有一些多功能的还原剂，不仅能与氧化石墨烯中含氧官能团作用，还能在氧化石墨烯层之间建立化学交联键。基于这个原理，将抗坏血酸钠在较温和的条件下与 GO 水溶液反应制备高性能的石墨烯凝胶。比如，6 毫升 2 毫克每毫升的氧化石墨烯加入 24 毫克的抗坏血酸钠与 15 毫升的烧瓶内，加热到 90℃至 1。5 小时，就能制备石墨烯 凝胶。这种方法制备的石墨烯结构与水热法相同。Zhang 等人用单一的凝胶法以 L- 抗坏血酸为原料还原氧化石墨烯制备石墨烯凝胶，然后用超临界二氧化碳干燥获得石 墨烯具有很高的比表面积和多空结构[32]。