一种超级电容器电极的制备方法_2

文档序号:9201620阅读:来源:国知局
[0007]本发明技术方案是这样实现的:一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于具体步骤如下:1)首先将含氮分散剂溶于去离子水制成溶液,加入纳米碳,分散均匀,制成悬浮液;再将得到的悬浮液与多孔碳、导电碳混合均匀,然后去除溶剂,得到混合物;并将混合物在惰性气体氛围,85?180°C加热I?3h,700?900°C加热2?5h,得到电极材料;2)将电极材料与第一粘结剂以质量比95?99:1?5混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,糊状混合物静置0.5?2h,加入去离子水分散稀释。按照电极材料与第二粘结剂质量比为95?98.5:1.5?5加入第二粘结剂混合均匀,通过调节去离子水的量,制成固含量为27?38%的电极材料浆料,再将得到的浆料涂布于铝箔集流体上,经干燥,辊压,制成超级电容器极片。
[0008]所述的纳米碳包括氧化石墨烯、氧化碳纳米管。
[0009]所述的含氮分散剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺,其质量为纳米碳质量的0.5?
2% ο
[0010]所述的第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶。
[0011]所述的第二粘结剂包括丁苯橡胶、聚四氟乙烯。
[0012]所述的导电碳包括炭黑、石墨、乙炔黑。
[0013]所述的多孔碳包括活性炭、活性碳纤维、活性石墨烯。
[0014]本发明的积极效果在于由于含氮分散剂的分散作用,使纳米碳颗粒较好的分散,提高电子的传导作用;混合物经高温热处理制成电极材料,含氧基团去除,减少分散剂对电极的影响;电极材料与第一粘结剂和第二粘结剂混合的楽料涂布制成极片,性能得到提高。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例1的混合物的热失重曲线。
[0016]图2是本发明实施例1的电极材料的扫描电镜照片。
[0017]图3是本发明的实施例1的电极材料用于超级电容器的充放电曲线。
[0018]图4是本发明的实施例2的电极材料用于超级电容器的充放电曲线。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明具体描述,所述的实施例只是对本发明的权利要求的具体描述,权利要求包括但不限于所述的实施例内容。
[0020]实施例1
(O按照质量比2:100称取氧化石墨烯和聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺溶于去离子水制成浓度为2mg/ml的溶液,加入氧化石墨烯,超声分散均匀,制成悬浮液。按照氧化石墨烯和活性炭质量比2:90称取活性炭,按照活性炭与炭黑质量比3:90称取炭黑,将活性炭、炭黑与悬浮液混合,搅拌均匀,然后去除溶剂,得到活性炭、炭黑、氧化石墨烯和聚丙烯酰胺的混合物。混合物在氩气氛围,85°C加热lh,115°C加热lh,700°C加热2h,得到电极材料,如图1_3所示。
[0021](2)电极材料与羧甲基纤维素钠以质量比98:2混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,糊状混合物静置lh,加入去离子水分散稀释。按照电极材料与丁苯橡胶质量比为97:3混合均匀,加入去离子水制成固含量为28%的电极材料浆料。得到的浆料涂布于铝箔集流体上,干燥,辊压,制成超级电容器极片。
[0022]实施例2
(O按照质量比2:100称取氧化碳纳米管和聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺溶于去离子水制成浓度为2mg/ml的溶液,加入氧化碳纳米管,超声分散均匀,制成悬浮液。按照氧化碳纳米管和活性炭质量比2:90称取活性炭,按照活性炭与炭黑质量比3:90称取炭黑,将活性炭、炭黑与悬浮液混合,搅拌均匀,然后去除溶剂,得到活性炭、炭黑、氧化碳纳米管和聚丙烯酰胺的混合物。混合物在氩气氛围,120°C加热lh,700°C加热2h,得到电极材料,如图4所示。
[0023](2)电极材料与羧甲基纤维素钠以质量比99:1混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,糊状混合物静置lh,加入去离子水分散稀释。按照电极材料与丁苯橡胶质量比为97:3混合均匀,加入去离子水制成固含量为28%的电极材料浆料。得到的浆料涂布于铝箔集流体上,干燥,辊压,制成超级电容器极片。
[0024]实施例3
(O将氧化石墨烯质量0.5%的聚乙烯酰胺溶于去离子水,搅拌溶解制成浓度为2mg/ml的溶液,加入氧化石墨烯,超声分散均匀,制成悬浮液。按照氧化石墨烯和活性炭质量比2:90称取活性炭,按照活性炭与炭黑质量比3:90称取炭黑,将活性炭、炭黑与悬浮液混合,搅拌均匀,然后去除溶剂,得到活性炭、炭黑、氧化石墨烯和聚乙烯酰胺的混合物。混合物在氩气氛围,85°C加热lh,120°C加热lh,800°C加热2h,得到电极材料。
[0025](2)电极材料与羧甲基纤维素钠以质量比97:3混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,糊状混合物静置0.5h,加入去离子水分散稀释,按照电极材料与丁苯橡胶质量比99:1称取丁苯橡胶加入到混合物中,搅拌lh,按照电极材料与聚四氟乙烯质量比为98:2混合均匀,加入去离子水制成固含量为28%的电极材料浆料。得到的浆料涂布于铝箔集流体上,干燥,辊压,制成超级电容器极片。
【主权项】
1.一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于具体步骤如下:1)首先将含氮分散剂溶于去离子水制成溶液,加入纳米碳,分散均匀,制成悬浮液;再将得到的悬浮液与多孔碳、导电碳混合均匀,然后去除溶剂,得到混合物;并将混合物在惰性气体氛围,85?180°C加热I?3h,700?900°C加热2?5h,得到电极材料;2)将电极材料与第一粘结剂以质量比95?99:1?5混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,糊状混合物静置0.5?2h,加入去离子水分散稀释;按照电极材料与第二粘结剂质量比为95?98.5:1.5?5加入第二粘结剂混合均匀,通过调节去离子水的量,制成固含量为27?38%的电极材料浆料,再将得到的浆料涂布于铝箔集流体上,经干燥,辊压,制成超级电容器极片。2.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的纳米碳包括氧化石墨烯、氧化碳纳米管。3.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的含氮分散剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺,其质量为纳米碳质量的0.5?2%。4.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶。5.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的第二粘结剂包括丁苯橡胶、聚四氟乙烯。6.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的导电碳包括炭黑、石墨、乙炔黑。7.根据权利要求1中所述的一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于所述的多孔碳包括活性炭、活性碳纤维、活性石墨烯。
【专利摘要】本发明涉及一种超级电容器电极的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:1)首先将含氮分散剂溶于去离子水制成溶液,加入纳米碳,制成悬浮液;再将得到的悬浮液与多孔碳、导电碳混合均匀,得到电极材料;2)将电极材料与第一粘结剂以质量比95~99:1~5混合均匀,加入去离子水制成糊状混合物,加入第二粘结剂混合均匀,通过调节去离子水的量,制成固含量为27~38%的电极材料浆料,再将得到的浆料涂布于铝箔集流体上,经干燥,辊压,制成超级电容器极片。其提高了电极性能,制备方法易于规模化。
【IPC分类】H01G11/86
【公开号】CN104916458
【申请号】CN201510342955
【发明人】荣常如, 陈书礼, 韩金磊, 薛现龙, 张克金, 闫明毅, 魏晓川, 潘艳春
【申请人】中国第一汽车股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月19日
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