本发明专利技术公开了一种铜合金包覆秸秆基活性炭复合电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：尿素1-2、氧化锌2-3、氧化钙1-2、聚乙二醇4001-2、葡萄糖2-4、醋酸镍2-4、乙酸铁2-3、瓜尔豆胶1-2、铜合金4-5、聚苯胺复合材料3-5、秸秆1000-1200、无水氢氧化钾3-5、去离子水5-10；本发明专利技术的聚苯胺复合材料具有价格便宜、电荷密度高等的优点，添加到电极材料中能够提高导电性和储电性能；添加的醋酸镍和乙酸铁提高了碳材料的振实密度、电池能量密度和电容器功率密度，并且电极材料的循环寿命长，使用温度范围广，对环境无污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学能源材料领域，特别是一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料及其制备方法。
技术介绍
超级电容器，又可称为超大容量电容器或电化学电容器，商业名也称为(黄)金电容器、储能电容或法拉电容，是近年来随着材料科学的突破和电子产品的发展而出现并快速发展的一种新型功率电子元器件，主要包括电双层电容器和法拉第假电容电容器，两电极不同时构成混合电容器。在能量图中，它填补了传统电容器与电池之间的空白，兼有传统电容器功率密度大和电池能量密度高的优点，容量可从数法拉变化至数千法拉，瞬间放电电流可达数千安培，同时还具有原理与结构简单、原料丰富、清洁安全、充放电效率高、循环寿命长、安全可靠、适用范围宽等的优点，是改善和解决电能动力性能应用的突破性元器件。超级电容器在汽车、太阳能、电动工具、电焊机、风能、电力、通讯、记忆备用电源、铁路、国防和军事武器等领域有着巨大的应用价值和市场潜力，备受世界各国关注。超级电容器主要依靠静电作用的电双层原理和氧化还原的法拉第假电容原理进行储能的，性能主要由电极的制造技术、电解液的组成、隔膜质量和组装工艺等决定。电极的制造技术包括电极材料和电极的制备，是超级电容器的一个关键技术。含铁和镍元素的化合物提高了碳材料的振实密度、电池能量密度和电容器功率密度，提高了电极材料的循环寿命，使用温度范围广，对环境无污染，有利于超级电容器的组合使用，加速超级电容器的应用广泛性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料及其制备方法。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: 一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，由下列重量份的原料制成:尿素1-2、氧化锌2-3、氧化钙1-2、聚乙二醇4001-2、葡萄糖2_4、醋酸镍2_4、乙酸铁2_3、瓜尔豆胶1_2、铜合金4-5、聚苯胺复合材料3-5、秸杆1000-1200、无水氢氧化钾3_5、去离子水5_10 ；所述聚苯胺复合材料是由下列重量份的原料制成:对甲苯磺酸4-6、盐酸6-8、纳米二氧化硅3-5、蒙脱土 2-4、苯胺8-12、过硫酸铵0.4-0.7、去离子水30-50 ;制备方法是将对甲苯磺酸加到4-6mol/l的盐酸溶液中，搅拌均匀形成混合溶液，再将纳米二氧化硅、蒙脱土加到混合溶液中超声分散30-50分钟，再加入对甲苯磺酸质量0.5-2倍的苯胺单体，冰水浴下搅拌1-2小时形成均匀乳液，再将过硫酸铵缓慢滴加到乳液中，继续搅拌反应3-4小时，减压抽滤，固体沉淀依次用去离子水和对甲苯磺酸洗涤成中性，80-90° C下真空干燥8-12小时，即可得到聚苯胺复合材料。本专利技术所述一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，由以下具体的步骤制成: (!)将秸杆清洗干净后烘干，水分控制在20-25%左右，隔绝空气经过6-8小时常温物理炭化堆积得到生物质炭，再将该生物质炭粉碎成颗粒，加到沸腾炉中，通入预先预热至300-400° C的水蒸气和二氧化碳混合气体，在800-1000° C下进行氧化反应1_2小时，取出后加到熔融的无水氢氧化钾中，得到高比表面积活性炭备用； (2)将瓜尔豆胶、尿素、聚乙二醇400加到乙醇的水溶液中，搅拌溶解后加入步骤(I)的产物和除铜合金外的其他剩余成分，在80-100° C下加热搅拌，干燥后通入纯氨气，于500-600° C下保温50-100分钟，然后迅速冷却至室温后粉碎至200-400目粉末备用； (3)将铜合金加热至熔融状态与步骤(2)的产物混合均匀即可。本专利技术的优点是:本专利技术的聚苯胺复合材料具有价格便宜、电荷密度高等的优点，添加到电极材料中能够提高导电性和储电性能；添加的醋酸镍和乙酸铁提高了碳材料的振实密度、电池能量密度和电容器功率密度，并且电极材料的循环寿命长，使用温度范围广，对环境无污染。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。一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:尿素1、氧化锌2、氧化钙1、聚乙二醇4001、葡萄糖3、醋酸镍3、乙酸铁3、瓜尔豆胶1、铜合金5、聚苯胺复合材料4、秸杆1200、无水氢氧化钾4、去离子水10 ； 所述聚苯胺复合材料是由下列重量份(公斤)的原料制成:对甲苯磺酸5、盐酸7、纳米二氧化硅5、蒙脱土 3、苯胺10、过硫酸铵0.4、去离子水35 ;制备方法是将对甲苯磺酸加到4-6mol/l的盐酸溶液中，搅拌均匀形成混合溶液，再将纳米二氧化硅、蒙脱土加到混合溶液中超声分散30-50分钟，再加入对甲苯磺酸质量0.5-2倍的苯胺单体，冰水浴下搅拌1-2小时形成均匀乳液，再将过硫酸铵缓慢滴加到乳液中，继续搅拌反应3-4小时，减压抽滤，固体沉淀依次用去离子水和对甲苯磺酸洗涤成中性，80-90° C下真空干燥8-12小时，即可得到聚苯胺复合材料。本专利技术所述一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，由以下具体的步骤制成: Cl)将秸杆清洗干净后烘干，水分控制在20-25%左右，隔绝空气经过6-8小时常温物理炭化堆积得到生物质炭，再将该生物质炭粉碎成颗粒，加到沸腾炉中，通入预先预热至300-400° C的水蒸气和二氧化碳混合气体，在800-1000° C下进行氧化反应1_2小时，取出后加到熔融的无水氢氧化钾中，得到高比表面积活性炭备用； (2)将瓜尔豆胶、尿素、聚乙二醇400加到乙醇的水溶液中，搅拌溶解后加入步骤(I)的产物和除铜合金外的其他剩余成分，在80-100° C下加热搅拌，干燥后通入纯氨气，于500-600° C下保温50-100分钟，然后迅速冷却至室温后粉碎至200-400目粉末备用； (3)将铜合金加热至熔融状态与步骤(2)的产物混合均匀即可。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Ag/AgCl电极，电解液为lmol/1的硫酸溶液，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235F/g，电流为ΙΟΑ/g时，比电容为162F/g。【主权项】1.一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:尿素1-2、氧化锌2-3、氧化钙1-2、聚乙二醇4001-2、葡萄糖2-4、醋酸镍2-4、乙酸铁2-3、瓜尔豆胶1-2、铜合金4-5、聚苯胺复合材料3-5、秸杆1000-1200、无水氢氧化钾3-5、去离子水5-10 ； 所述聚苯胺复合材料是由下列重量份的原料制成:对甲苯磺酸4-6、盐酸6-8、纳米二氧化硅3-5、蒙脱土 2-4、苯胺8-12、过硫酸铵0.4-0.7、去离子水30-50 ;制备方法是将对甲苯磺酸加到4-6mol/l的盐酸溶液中，搅拌均匀形成混合溶液，再将纳米二氧化硅、蒙脱土加到混合溶液中超声分散30-50分钟，再加入对甲苯磺酸质量0.5-2倍的苯胺单体，冰水浴下搅拌1-2小时形成均匀乳液，再将过硫酸铵缓慢滴加到乳液中，继续搅拌反应3-4小时，减压抽滤，固体沉淀依次用去离子水和对甲苯磺酸洗涤成中性，80-90° C下真空干燥8-12小时，即可得到聚苯胺复合材料。2.根据权利要求1所述一种铜合金包覆秸杆基活性炭复合电极材料，其特征在于，由以下具体的步骤制成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铜合金包覆秸秆基活性炭复合电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：尿素1‑2、氧化锌2‑3、氧化钙1‑2、聚乙二醇4001‑2、葡萄糖2‑4、醋酸镍2‑4、乙酸铁2‑3、瓜尔豆胶1‑2、铜合金4‑5、聚苯胺复合材料3‑5、秸秆1000‑1200、无水氢氧化钾3‑5、去离子水5‑10；所述聚苯胺复合材料是由下列重量份的原料制成：对甲苯磺酸4‑6、盐酸6‑8、纳米二氧化硅3‑5、蒙脱土2‑4、苯胺8‑12、过硫酸铵0.4‑0.7、去离子水30‑50；制备方法是将对甲苯磺酸加到4‑6mol/l的盐酸溶液中，搅拌均匀形成混合溶液，再将纳米二氧化硅、蒙脱土加到混合溶液中超声分散30‑50分钟，再加入对甲苯磺酸质量0.5‑2倍的苯胺单体，冰水浴下搅拌1‑2小时形成均匀乳液，再将过硫酸铵缓慢滴加到乳液中，继续搅拌反应3‑4小时，减压抽滤，固体沉淀依次用去离子水和对甲苯磺酸洗涤成中性，80‑90°C下真空干燥8‑12小时，即可得到聚苯胺复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，褚诗泉，张和平，
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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