石墨烯憑借優(yōu)異的導(dǎo)電性能、大的比表面積以及良好的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，在成功獲得諾貝爾獎的同時也引起了科學(xué)界對納米結(jié)構(gòu)碳材料的新一輪研究熱潮。由于理論上具有大比表面積、高導(dǎo)電性，石墨烯是一種理想的儲能器件電極材料。在電化學(xué)領(lǐng)域中，石墨烯及其相關(guān)材料化學(xué)修飾電極成為近年來的研究熱點，尤其是基于石墨烯的復(fù)合材料，如石墨烯與其它碳基納米材料的復(fù)合材料、石墨烯與金屬納米粒子及其氧化物的復(fù)合材料、石墨烯與有機(jī)聚合物的復(fù)合材料等更是引起了電分析化學(xué)工作者的高度興趣，石墨烯復(fù)合材料結(jié)合了兩種材料的優(yōu)點，它們之間的相互協(xié)同作用，使其具有更快的電子遷移率、更大的比表面積和更好的生物相容性等。而目前石墨烯在商業(yè)中的應(yīng)用主要集中在涂料、聚合物復(fù)合材料、航空航天、超級電容器、鋰離子電池等。

風(fēng)電光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與新能源汽車特別是電動汽車的的迅猛發(fā)展將極大推動能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儲能技術(shù)可以說是新能源產(chǎn)業(yè)革命的核心。在光伏發(fā)電與各種電學(xué)儲能器件（如鉛酸電池、超級電容器、鋰離子電池等）中，電極優(yōu)化是提高能源器件性能的核心問題之一。例如在超級電容電極方面，超級電容器具有眾多優(yōu)點，瓶頸問題在于能量密度較低，商用的超級電容器能量密度僅為5-10Wh/kg，而鋰離子電池為120-170Wh/kg。由超級電容器的能量密度計算公式（E=1/2CV2）可知，提高超級電容器的能量密度則需要提高電極材料的比電容值以及電解液的工作電壓，后者可以通過選擇有機(jī)系電解液或離子液體電解液等高電壓穩(wěn)定的電解液來解決，而前者則需要通過優(yōu)化電極材料的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。目前商用的活性炭材料，比表面積為1000-2000m2/g，但基本以微孔為主，并且導(dǎo)電性較差、極化性能不好。

而石墨烯作為一種新型二維碳納米材料，具有理論比表面積高、導(dǎo)電性好等優(yōu)點，非常適合作為超級電容器的電極材料。因此，對石墨烯進(jìn)行復(fù)合，增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，同時增大其比表面積，將是優(yōu)化電極材料的發(fā)展方向。

本發(fā)明公開了一種聚吡咯-聚已內(nèi)酯-石墨烯三元納米復(fù)合材料的制備方法，將石墨烯與聚吡咯和聚已內(nèi)酯進(jìn)行復(fù)合，使得制備得到的復(fù)合材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能、高的比表面積。

聚吡咯-聚已內(nèi)酯-石墨烯三元納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1. 氧化石墨烯的制備：在容器中加入石墨粉，冰水浴和攪拌條件下加入NaNO3和濃硫酸，再緩慢加入KMnO4，石墨粉、NaNO3、濃硫酸和KMnO4的比例為2 3g:1 1.5g:46 69mL:6 9g，保持反應(yīng)體系的溫度不超過20℃，反應(yīng)4-8min，然后移去冰水浴，升溫至32-37℃反應(yīng)25-40min，緩慢滴加容器中液體體積1.8-2.5倍的水，攪拌反應(yīng)12-18min，反應(yīng)完成后，加入雙氧水溶液去除反應(yīng)剩余的KMnO4，直到反應(yīng)體系中的泡沫消失，將反應(yīng)所得的混合物離心，取固體部分洗滌至pH中性，重新溶于水中，超聲10-20min，過濾掉未被氧化的石墨殘留物，最后冷凍干燥即得到氧化石墨烯產(chǎn)物；

S2.氧化石墨烯還原石墨烯的制備：將DMA和去離子水混合，加入氧化石墨烯，超聲3-10min，攪拌下加入NaHSO3，DMA和去離子水、氧化石墨烯和NaHSO3的比例為：600-750mL:400-500mL:1.0-1.2g:5.6-6.8g，在90-98℃下攪拌反應(yīng)2.8-3.5h，反應(yīng)結(jié)束后過濾，并用去離子水洗滌3-5次，將產(chǎn)物冷凍干燥后得到石墨烯；

S3.靜電紡絲：在四氫呋喃中加入石墨烯，超聲使石墨烯在四氫呋喃中分散均勻，再加入聚己內(nèi)酯和聚吡咯，四氫呋喃、石墨烯、聚己內(nèi)酯和聚吡咯的比例為20-30mL:2-10g:2-3g:1-2g，振蕩器中振蕩使混合物充分溶解為均一的溶液，然后進(jìn)行靜電紡絲，得到無紡布狀的聚吡咯-聚已內(nèi)酯-石墨烯三元納米復(fù)合材料。

本發(fā)明優(yōu)點如下：

本發(fā)明先采用氧化石墨烯包覆硫，借助氧化石墨烯表面有豐富的微孔結(jié)構(gòu)對硫形成吸附，且均勻包覆在硫外層，使其形成含硫的核殼結(jié)構(gòu)，從而使得其比電容值更高且更穩(wěn)定，電化學(xué)循環(huán)性能好。

本發(fā)明然后采用低廉的NaHSO3對氧化石墨烯進(jìn)行還原，去除其表面豐富的官能團(tuán)，使其電化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，分散性更好。

最后，本發(fā)明采用聚吡咯和聚已內(nèi)酯與還原石墨烯進(jìn)行復(fù)合，由于石墨稀的加入，能增強(qiáng)了復(fù)合材料的導(dǎo)電性，并且形成了三維多孔結(jié)構(gòu)，增大了比表面積，而且具有合適的孔徑分布，由于聚吡咯的加入，使得原料更易于摻雜和均勻分散，制得的復(fù)合材料穩(wěn)定性更好、電化學(xué)可逆性更強(qiáng)，用于化學(xué)修飾電極能具有更好的穩(wěn)定性與更高的靈敏度，由于聚己內(nèi)酯的加入，可使得原料的兼容性、相容性更好，溶液更為均一穩(wěn)定，克服了石墨烯不可控團(tuán)聚的問題。

本發(fā)明制得的石墨烯復(fù)合電極材料，作為雙電層超級電容器的電極材料在水系和有機(jī)系電解液中均可體現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)性能，比電容值、倍率性能、能量密度都能獲得優(yōu)異的數(shù)值。