一种石墨化碳材料及其制备方法和超级电容的制作方法_5

文档序号:9228780阅读:来源:国知局
匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0222]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为70F/g,对应的能量密度为12Wh/kg,功率密度20KW/kg,1C倍率下10000次循环比容量衰减4.5%。
[0223]实施例17
[0224]取10g核桃壳,将其加入10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在10ml含有Ig铁氰化钾的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的核桃壳;之后将吸附金属离子催化剂的核桃壳加入含10g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体。
[0225]将前驱体置于管式炉中,在氩气氛围中,按照100mL/h的流量通入乙烷气体,同时按照4°C /min的升温速率升温至900°C,保持2h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0226]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.34g/mL。
[0227]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为1250m2/g,孔隙率为1.12cm3/g,平均孔径为3.2nm。
[0228]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为52.3%。
[0229]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0230]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为70F/g,对应的能量密度为12Wh/kg,功率密度20KW/kg,1C倍率下10000次循环比容量衰减4.5%。
[0231]实施例18
[0232]取10g核桃壳,将其加入10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在10ml含有Ig铁氰化钾的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的核桃壳;之后将吸附金属离子催化剂的核桃壳加入含10g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体。
[0233]将前驱体置于管式炉中,在氩气氛围中,按照150mL/h的流量通入糠醇,同时按照4°C/min的升温速率升温至900°C,保持2h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0234]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.34g/mL。
[0235]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为1250m2/g,孔隙率为1.12cm3/g,平均孔径为3.2nm。
[0236]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为52.3%。
[0237]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0238]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为70F/g,对应的能量密度为12Wh/kg,功率密度20KW/kg,1C倍率下10000次循环比容量衰减4.5%。
[0239]实施例19
[0240]取10g活性炭,将其加入到10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在200ml含有10g氯化镍的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的活性炭;之后将吸附金属离子催化剂的活性炭加入含600g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体。
[0241]取3000g三聚氰胺与前躯体混合均匀后置于管式炉中,在氩气氛围中,按照4°C /min的升温速率升温至850°C,保持6h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0242]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.4g/mL。
[0243]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为1500m2/g,孔隙率为1.15cm3/g,平均孔径为3.4nm。
[0244]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为75.8%。
[0245]对上述制得的石墨化碳材料进行扫描电镜(SEM)测试,结果如图5所示。图5为本发明实施例19得到的石墨化碳材料的SE!M图,通过图5可以看出,本实施例提供的石墨烯化碳材料仍保持活性炭块状颗粒结构,但其表面变得更加的粗糙,表面原位包覆生长了裙皱的石墨稀。
[0246]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0247]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为75F/g,对应的能量密度为14Wh/kg,功率密度25KW/kg,1C倍率下10000循环后比容量衰减3.5%。
[0248]实施例20
[0249]取10g活性炭,将其加入到10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在200ml含有10g氯化镍的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的活性炭;之后将吸附金属离子催化剂的活性炭加入含600g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体。
[0250]将前驱体置于管式炉中,在氩气氛围中,按照400mL/h的流量通入甲烷气体,同时按照4°C /min的升温速率升温至850°C,保持6h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0251]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.4g/mL。
[0252]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为1500m2/g,孔隙率为1.15cm3/g,平均孔径为3.4nm。
[0253]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为75.8%。
[0254]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0255]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为75F/g,对应的能量密度为14Wh/kg,功率密度25KW/kg,1C倍率下10000循环后比容量衰减3.5%。
[0256]实施例21
[0257]取10g活性炭,将其加入到10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在200ml含有10g氯化镍的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的活性炭;之后将吸附金属离子催化剂的活性炭加入含600g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体。
[0258]将前驱体置于管式炉中,在氩气氛围中,按照300mL/h的流量通入乙二胺,同时按照4°C /min的升温速率升温至850°C,保持6h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0259]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.4g/mL。
[0260]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为1500m2/g,孔隙率为1.15cm3/g,平均孔径为3.4nm。
[0261]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为75.8%。
[0262]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0263]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为75F/g,对应的能量密度为14Wh/kg,功率密度25KW/kg,1C倍率下10000循环后比容量衰减3.5%。
[0264]实施例22
[0265]取10g活性炭,将其加入到10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在200ml含有200g氯化镍的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的活性炭;之后将吸附金属离子催化剂的活性炭加入含800g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体;
[0266]取5000g三聚氰胺与前躯体混合均匀后置于管式炉中,在氩气氛围中,按照4°C /min的升温速率升温至900°C,保持3h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0267]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.32g/mL。
[0268]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为2000m2/g,孔隙率为1.16cm3/g,平均孔径为3.5nm。
[0269]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为78.5%。
[0270]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂覆在铝箔上,涂覆厚度为100 μm,在120°C条件下烘干,然后剪裁成Φ13的电极片。在手套箱中,将电极片与隔膜及电解液(1M Et4NBF4/PC)组装成2032型扣式超级电容。
[0271]对制得的扣式超级电容进行电化学性能测试,其比容量为80F/g,对应的能量密度为15Wh/kg,功率密度23KW/kg,1C倍率下10000循环后比容量衰减4%。
[0272]实施例23
[0273]取10g活性炭,将其加入到10被%的KMnO4S液中,80°C水浴6h,过滤烘干;然后将其浸渍在200ml含有200g氯化镍的水溶液中,烘干,得到吸附有金属催化剂的活性炭;之后将吸附金属离子催化剂的活性炭加入含800g KOH的溶液中,烘干粉碎,得到前驱体;
[0274]将前驱体置于管式炉中,在氩气氛围中,按照1000mL/h的流量通入甲烷气体,同时按照4°C /min的升温速率升温至900°C,保持3h后,自然降温后取出,依次进行酸洗、过滤、干燥,得到石墨化碳材料。
[0275]将0.3g的上述制得的石墨化碳材料加入到25mL量筒中,经上下震荡,最后目测得到的振实密度为0.32g/mL。
[0276]对上述石墨化碳材料的比表面积、孔隙率和平均孔径进行检测,结果为:比表面积为2000m2/g,孔隙率为1.16cm3/g,平均孔径为3.5nm。
[0277]按照实施例1所述的方法对本实施例制得的石墨化碳材料进行石墨化程度的计算,计算结果为:该石墨化碳材料的石墨化程度为78.5%。
[0278]将上述制得的石墨化碳材料、粘接剂(PVDF)和导电剂(导电炭黑)按质量比8:1:1的比例混合均匀,加入适量的N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀形成浆料,将其涂
当前第5页1 2 3 4 5 6 
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