一种提高超级电容器循环性能的电极材料及其制备方法技术

技术编号:11738388 阅读:157 留言:0更新日期:2015-07-15 20:25
本发明专利技术公开了一种提高超级电容器循环性能的电极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:对甲基苯磺酸钠1-2、无水乙醇2-3、富锂锰酸锂2-3、纳米三氧化二铁1-3、硝酸钯2-3、硅烷偶联剂A-1721-2、糊精2-3、双氧水0.3-0.5、秸秆1000-1200、氯化锌8-12、柠檬酸4-7、改性乙炔黑3-5、蒸馏水100-150;本发明专利技术添加的改性乙炔黑具有增强了导电性能和改善高倍率充放电性能等优点,掺杂的富锂锰酸锂等导电材料,具有很高的放电比容量,常温及高温循环性能优良,安全性好,具有很高的性价比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学能源材料领域,特别是。
技术介绍
碳材料是一种利用生物有机物质(作物,煤炭,沥青,聚合物等)制备的优良的吸咐材料,具有孔隙发达,吸附能力强,化学稳定的特点,广泛应用于脱色除味,气体分离,水质净化和催化剂等诸多领域。近年来,以碳基材料作为电化学催化剂一直是关注的核心问题,例如,碳材料具有良好的双电层性能和循环充放电的优点广泛应用于超级电容器。将富锂锰酸锂掺杂在碳里,由于具有制备工艺简单,成本低,比容量高,安全性好和优良的循环性等优点,大大的提高超级电容器的性能。传统的碳材料,尽管比表面积巨大,其孔主要是微孔,电解质无法通过微孔深入颗粒的内部进行反应;其次,随着电化学反应的进行,碳颗粒之间会团聚,从而降低材料表面的利用率;电化学反应重复地进行,使材料的机械性能减弱,降低材料电化学性能的稳定性;随着电化学反应的进行,其他会发生反应的电极材料会发生衰减,影响超级电容器的循环性,所以我们要在电极材料中掺杂改性乙炔黑、富锂锰酸锂等导电材料,这样能够提高超级电容器的循环性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。为了实现本专利技术的目的,本专利技术通过以下方案实施: 一种提高超级电容器循环性能的电极材料,由下列重量份的原料制成:对甲基苯磺酸钠1-2、无水乙醇2-3、富锂锰酸锂2-3、纳米三氧化二铁1-3、硝酸钯2_3、硅烷偶联剂A-1721-2、糊精2-3、双氧水0.3-0.5、秸杆1000-1200、氯化锌8-12、柠檬酸4-7、改性乙炔黑3-5、蒸馏水 100-150 ; 所述改性乙炔黑是由下列重量份的原料制成:硫酸钡3-5、乙炔黑40-60、木质素1-2、二硫化钥4_5、四氣化娃5_7、聚乙稀醇2_3、蒸饱水10-20 ;制备方法是:将硫酸锁、木质素、二硫化钼加到四氯化硅的溶液中,超声分散1-2小时,再将所得的物质抽滤后烘干,加到聚乙烯醇的水溶液中形成悬浊液,再将悬浊液涂覆在经臭氧活化后的乙炔黑中,在600-700° C的条件下烧结3-5小时,自然冷却至室温后研磨成200-400目粉末即可。本专利技术所述一种提高超级电容器循环性能的电极材料,由以下具体的步骤制成: (1)将秸杆粉碎成细小颗粒状,清洗干净后烘干,水分控制在20-25%左右,再将氯化锌和柠檬酸加到蒸馏水中,搅拌均匀后加入秸杆浸泡4-8小时,干燥除水后加到炭化炉中,先在250-350° C下低温碳化1-2小时,升高温度至450-550° C,继续炭化1_2小时后备用; (2)将对甲基苯磺酸钠、无水乙醇、硅烷偶联剂A-172和糊精加到蒸馏水中,加热至60-70° C搅拌均匀,再加入富锂锰酸锂、纳米三氧化二铁、硝酸钯、双氧水和步骤(I)的物料,搅拌反应1-2小时,反应结束后加到微波干燥机中于130-150° C下干燥3-5小时; (3)将步骤(2)的产物和改性乙炔黑混合,在氮气的气氛下球磨2-3小时,再加到煅烧炉中继续在氮气的保护下于700-750° C煅烧3-4小时,冷却,粉碎即可得到。本专利技术的优点是:本专利技术添加的改性乙炔黑具有增强了导电性能和改善高倍率充放电性能等优点,掺杂的富锂锰酸锂等导电材料,具有很高的放电比容量,常温及高温循环性能优良,安全性好,具有很高的性价比。具体实施方案 下面通过具体实例对本专利技术进行详细说明。一种提高超级电容器循环性能的电极材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:对甲基苯磺酸钠1、无水乙醇2、富锂锰酸锂3、纳米三氧化二铁2、硝酸钯2、硅烷偶联剂A-1721、糊精2、双氧水0.3、秸杆1200、氯化锌11、柠檬酸5、改性乙炔黑4、蒸馏水140 ; 所述改性乙炔黑是由下列重量份(公斤)的原料制成:硫酸钡4、乙炔黑55、木质素1、二硫化钼4、四氯化硅7、聚乙烯醇2、蒸馏水17 ;制备方法是:将硫酸钡、木质素、二硫化钼加到四氯化硅的溶液中,超声分散1-2小时,再将所得的物质抽滤后烘干,加到聚乙烯醇的水溶液中形成悬浊液,再将悬浊液涂覆在经臭氧活化后的乙炔黑中,在600-700° C的条件下烧结3-5小时,自然冷却至室温后研磨成200-400目粉末即可。本专利技术所述一种提高超级电容器循环性能的电极材料,由以下具体的步骤制成: (1)将秸杆粉碎成细小颗粒状,清洗干净后烘干,水分控制在20-25%左右,再将氯化锌和柠檬酸加到蒸馏水中,搅拌均匀后加入秸杆浸泡4-8小时,干燥除水后加到炭化炉中,先在250-350° C下低温碳化1-2小时,升高温度至450-550° C,继续炭化1_2小时后备用; (2)将对甲基苯磺酸钠、无水乙醇、硅烷偶联剂A-172和糊精加到蒸馏水中,加热至60-70° C搅拌均匀,再加入富锂锰酸锂、纳米三氧化二铁、硝酸钯、双氧水和步骤(I)的物料,搅拌反应1-2小时,反应结束后加到微波干燥机中于130-150° C下干燥3-5小时; (3)将步骤(2)的产物和改性乙炔黑混合,在氮气的气氛下球磨2-3小时,再加到煅烧炉中继续在氮气的保护下于700-750° C煅烧3-4小时,冷却,粉碎即可得到。将电极材料和导电剂、粘结剂按照比例混合均勾,通过压辊机制成薄片,干燥后压在不锈钢网集流体上,制成超级电容器,其参比电极为饱和甘汞电极,电解液为9mol/l的氢氧化钠溶液,在-0.2V至0.8V的电压范围内进行恒流充放电测试,电流为0.2A/g时,比电容为254F/g,电流为ΙΟΑ/g时,比电容为162F/g。【主权项】1.一种提高超级电容器循环性能的电极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:对甲基苯磺酸钠1-2、无水乙醇2-3、富锂锰酸锂2-3、纳米三氧化二铁1-3、硝酸钯2-3、硅烷偶联剂A-1721-2、糊精2-3、双氧水0.3-0.5、秸杆1000-1200、氯化锌8-12、柠檬酸4-7、改性乙炔黑3-5、蒸馏水100-150 ; 所述改性乙炔黑是由下列重量份的原料制成:硫酸钡3-5、乙炔黑40-60、木质素1-2、二硫化钥4_5、四氣化娃5_7、聚乙稀醇2_3、蒸饱水10-20 ;制备方法是:将硫酸锁、木质素、二硫化钼加到四氯化硅的溶液中,超声分散1-2小时,再将所得的物质抽滤后烘干,加到聚乙烯醇的水溶液中形成悬浊液,再将悬浊液涂覆在经臭氧活化后的乙炔黑中,在600-700° C的条件下烧结3-5小时,自然冷却至室温后研磨成200-400目粉末即可。2.根据权利要求1所述一种提高超级电容器循环性能的电极材料,其特征在于,由以下具体的步骤制成: (1)将秸杆粉碎成细小颗粒状,清洗干净后烘干,水分控制在20-25%左右,再将氯化锌和柠檬酸加到蒸馏水中,搅拌均匀后加入秸杆浸泡4-8小时,干燥除水后加到炭化炉中,先在250-350° C下低温碳化1-2小时,升高温度至450-550° C,继续炭化1_2小时后备用; (2)将对甲基苯磺酸钠、无水乙醇、硅烷偶联剂A-172和糊精加到蒸馏水中,加热至60-70° C搅拌均匀,再加入富锂锰酸锂、纳米三氧化二铁、硝酸钯、双氧水和步骤(I)的物料,搅拌反应1-2小时,反应结束后加到微波干燥机中于130-150° C下干燥3-5小时; (3)将步骤(2)的产物和改性乙炔黑混合,在氮气的气氛下球磨2-3小时,再加到煅烧炉中继续在氮气的保护下于7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高超级电容器循环性能的电极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:对甲基苯磺酸钠1‑2、无水乙醇2‑3、富锂锰酸锂2‑3、纳米三氧化二铁1‑3、硝酸钯2‑3、硅烷偶联剂A‑1721‑2、糊精2‑3、双氧水0.3‑0.5、秸秆1000‑1200、氯化锌8‑12、柠檬酸4‑7、改性乙炔黑3‑5、蒸馏水100‑150;所述改性乙炔黑是由下列重量份的原料制成:硫酸钡3‑5、乙炔黑40‑60、木质素1‑2、二硫化钼4‑5、四氯化硅5‑7、聚乙烯醇2‑3、蒸馏水10‑20;制备方法是:将硫酸钡、木质素、二硫化钼加到四氯化硅的溶液中,超声分散1‑2小时,再将所得的物质抽滤后烘干,加到聚乙烯醇的水溶液中形成悬浊液,再将悬浊液涂覆在经臭氧活化后的乙炔黑中,在600‑700°C的条件下烧结3‑5小时,自然冷却至室温后研磨成200‑400目粉末即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李义万美云鲍启兵
申请(专利权)人:安徽江威精密制造有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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