一种超级电容器电极材料的制备方法与流程

文档序号:11209881阅读:922来源:国知局
本发明涉及电容器电极材料领域,尤其涉及一种超级电容器电极材料的制备方法。
背景技术
:超级电容器,跟锂离子电池一样,是一种电化学储能元件。锂离子电池能量密度高,但功率密度低,超级电容器寿命长(可达10万次以上),,虽然能量密度较小,但功率密度大,作为功率型元件用来弥补锂离子电池性能的不足。传统的超级电容器一般为双电层原理,采用活性碳作为活性物质,活性碳为超级电容器的常用电极材料,其优点在于表面积大,来源广,成本低,缺点在于可用的表面积不高,比容量较低。另有中国专利号为201510490434.9,公开一种多糖改性活性碳作为超级电容器电极材料的制备方法,包括:首先多糖水热反应制得碳球,再把碳球与氢氧化钾混合进行浸泡,让氢氧化钾充分扩散进入碳材料中,最后高温煅烧混合物,使得氢氧化钾活化碳球,制得活性碳材料;利用本方法制备的多糖改性活性碳材料具有丰富的等级孔结构,较大的比表面积。上述发明的制备过程主要是通过水热合成法,(1).此法是利用反应釜高温高压的密闭环境来合成所需物质,反应釜是化学实验室常用小型反应器,目前市面上的反应釜的体积规格主要集中在ml级别,最大不超过10l,可用于小剂量的合成反应,对于大批量的生产还无法实现;(2).由于反应釜内部高温高压的环境,可能导致在材料制备过程中存在较大的安全隐患。技术实现要素:为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了一种超级电容器电极材料的制备方法,本方法在不改变活性炭比表面积的情况下增加超级电容器的比容量。为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:a.将活性炭加入芬顿试剂中进行搅拌,搅拌时间为10-24小时,后用去离子水清洗并烘干;b.将经过芬顿试剂处理后的活性炭粉置多金属氧酸水溶液中超声5-10小时,再用去离子水清洗并烘干,得到所述超级电容器电极材料。所述多金属氧酸包括h3xy12o40,h4xy12o40,其中:x指p、si两种元素中任意一种;y指mo、w两种元素中任意一种。所述多金属氧酸水溶液的浓度为2-5mol/l。本发明具有以下优点:本发明使用芬顿试剂对活性炭进行改性,使活性炭表面官能团的数量大大增加,提高活性炭的润湿性与化学活性,将经芬顿试剂处理过后的活性炭置于多金属氧酸水溶液中超声5-10小时,使多金属氧酸阴离子与活性炭表面的官能团紧密结合,从而在不改变活性炭比表面积的情况下增加超级电容器的比容量。具体实施方式实施例1一种超级电容器电极材料的制备方法,包括如下步骤:a.芬顿试剂的处理:将活性炭加入芬顿试剂中进行搅拌,搅拌时间为10-24小时,后用去离子水清洗干净并烘干。b.多金属氧酸阴离子的结合:将经过芬顿试剂处理过后的活性炭粉置于浓度为2-5mol/l的h3pmo12o40水溶液中超声5-10小时,再用去离子水清洗干净并烘干,制得超级电容器的电极材料。将所制备的电极材料制成双电层电容器,并计算电极材料的比容量(f/g)实施例2包括如下步骤:a.芬顿试剂的处理:将活性炭加入芬顿试剂中进行搅拌,搅拌时间为16小时,后用去离子水清洗干净并烘干。b.多金属氧酸阴离子的结合:将经过芬顿试剂处理过后的活性炭粉置于浓度为3mol/l的h3pw12o40水溶液中超声8小时,再用去离子水清洗干净并烘干,制得超级电容器的电极材料。将所制备的电极材料制成双电层电容器,并计算电极材料的比容量(f/g)实施例3包括如下步骤:a.芬顿试剂的处理:将活性炭加入芬顿试剂中进行搅拌,搅拌时间为24小时,后用去离子水清洗干净并烘干。b.多金属氧酸阴离子的结合:将经过芬顿试剂处理过后的活性炭粉置于浓度为2mol/l的h4siw12o40水溶液中超声10小时,再用去离子水清洗干净并烘干,制得超级电容器的电极材料。将所制备的电极材料制成双电层电容器,并计算电极材料的比容量(f/g)实施例4包括如下步骤:a.芬顿试剂的处理:将活性炭加入芬顿试剂中进行搅拌,搅拌时间为24小时,后用去离子水清洗干净并烘干。b.多金属氧酸阴离子的结合:将经过芬顿试剂处理过后的活性炭粉置于浓度为5mol/l的h4siw12o40水溶液中超声5小时,再用去离子水清洗干净并烘干,制得超级电容器的电极材料。将所制备的电极材料制成双电层电容器,并计算电极材料的比容量(f/g)对比实施例1不用芬顿试剂处理,直接将活性炭置于h3pmo12o40水溶液中超声8小时,再用去离子水清洗干净并烘干,作为超级电容器的电极材料。对比实施例2不用多金属氧酸处理,将活性炭仅用芬顿试剂处理,并用去离子水清洗干净并烘干,作为超级电容器的电极材料。表1为各实施例与对比例所得电极材料所制备的超级电容器的比容量结果对比组别实施例1实施例2实施例3实施例4对比实施例1对比实施例2比容量(f/g)120.5137.9119.7145.697.188.2从检测结果来看,采用芬顿试剂和多金属氧酸处理的电极材料比容量比未经芬顿试剂处理和未经多金属氧酸处理的电极材料比容量高,体现了两者共同作用的结果。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1