一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器技术

本发明专利技术公开一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器，其中，新型电容碳极性复合材料的制备方法包括步骤：将活性碳放置在真空锅中，并往真空锅内注入烷烃；对所述真空锅进行加热处理，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。本发明专利技术通过对放置在真空锅内的活性碳以及烷烃进行加热，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。本发明专利技术制备的新型电容碳极性复合材料具有较高的导电性能，生长在活性碳表面上的石墨烯还可用来存储电荷。将所述新型电容碳极性复合材料用来制备电容电极，可有效提升电容电极的导电性能以及电容器的电容量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器


[0001]本专利技术涉及电极材料
，特别涉及一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器。

技术介绍

[0002]电容产品的两极一般都是将极性材料涂覆在金属薄片上，然后用粘结剂将它们粘结在一起，最后用导线连接金属薄片，制作出电容的两极。通常情况下，涂覆在电极上的极性材料都是使用活性碳为基础材料。所述活性碳是将碳加热，然后用氮气，或者二氧化碳去冲击碳，使碳形成很多孔洞或通孔，这些孔洞或者通孔是将来用于储存电荷的良好位置。孔洞或通孔越多，储电效果越好，图1为一个活性碳颗粒的简单形态。
[0003]然而，以现有活性炭作为涂覆在电极上的极性材料，制备的电极导电性能仍有待提高，以该电极制备的电容产品，其电容量也有待提高。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器，旨在解决现有电容电极表面涂覆的极性材料导电性较差以及用该电容电极制备的电容器的电容量较差的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种新型电容碳极性复合材料的制备方法，其中，包括步骤：
[0008]将活性碳放置在真空锅中，并往真空锅内注入烷烃；
[0009]对所述真空锅进行加热处理，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。
[0010]所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其中，所述烷烃为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯中的一种或多种。
[0011]所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其中，所述加热处理的温度为800
‑
1000℃。
[0012]所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其中，所述加热处理的时间为25
‑
35min。
[0013]一种新型电容碳极性复合材料，其中，采用本专利技术所述新型电容碳极性复合材料的制备方法制得。
[0014]一种电容电极的制备方法，其中，包括步骤：
[0015]将本专利技术所述新型电容碳极性复合材料与石墨烯粉体混合在有机溶剂中，形成混合涂料；
[0016]将所述混合涂料涂覆在金属片的表面，再通过粘结剂将所述混合涂料固定在所述
金属片表面，制得电容电极。
[0017]所述电容电极的制备方法，其中，所述新型电容碳极性复合材料的粒径为150
‑
250目。
[0018]所述电容电极的制备方法，其中，所述石墨烯粉体的粒径为800
‑
1200目。
[0019]一种电容电极，其中，采用本专利技术所述电容电极的制备方法制得。
[0020]一种电容器，其中，包括本专利技术所述的电容电极。
[0021]有益效果：本专利技术通过对放置在真空锅内的活性碳以及烷烃进行加热，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。本专利技术制备的新型电容碳极性复合材料具有较高的导电性能，生长在活性碳表面上的石墨烯还可用来存储电荷。将所述新型电容碳极性复合材料用来制备电容电极，可有效提升电容电极的导电性能以及电容器的电容量。
附图说明
[0022]图1为现有活性碳的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术一种新型电容碳极性复合材料的制备方法流程图。
[0024]图3为本专利技术制备的新型电容碳极性复合材料的结构示意图。
[0025]图4为本专利技术制备的电容电极结构示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供一种新型电容碳极性复合材料、电容电极及其制备方法、电容器，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]请参阅图2，图2为本专利技术提供的一种新型电容碳极性复合材料的制备方法，如图所示，其包括步骤：
[0028]S10、将活性碳放置在真空锅中，并往真空锅内注入烷烃；
[0029]S20、对所述真空锅进行加热处理，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。
[0030]本专利技术通过对放置在真空锅内的活性碳以及烷烃进行加热，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，如图3所示，所述石墨烯如棱角状生长在活性碳表面。本专利技术制备的新型电容碳极性复合材料具有较高的导电性能，生长在活性碳表面上的石墨烯还可用来存储电荷，从而提高电容的容量。
[0031]在一些实施方式中，所述烷烃为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯中的一种或多种，但不限于此。作为举例，所述烷烃为甲烷，所述甲烷在加热过程中分裂成C元素和2H2，在这个过程中，分裂出来的碳会在温度降低的时候在活性碳周围生长出如图3所示的石墨烯，此时的活性碳表面变得像刺猬状。
[0032]在一些实施方式中，所述加热处理的温度为800
‑
1000℃，但不限于此。作为举例，所述加热处理的温度可以为800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃等。
[0033]在一些实施方式中，所述加热处理的时间为25
‑
35min，但不限于此。作为举例，所述加热处理的时间可以为25min、30min、35min等。
[0034]在一些具体的实施方式中，所述新型电容碳极性复合材料的制备步骤包括：将活性碳放置在真空锅中，并往真空锅内注入甲烷；将所述真空锅加热至800
‑
1000℃并保温30min，之后逐渐降温，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。
[0035]在一些实施方式中，还提供一种新型电容碳极性复合材料，其采用本专利技术所述新型电容碳极性复合材料的制备方法制得。
[0036]在一些实施方式中，还提供一种电容电极的制备方法，其包括步骤：
[0037]将本专利技术所述新型电容碳极性复合材料与石墨烯粉体混合在有机溶剂中，形成混合涂料；
[0038]将所述混合涂料涂覆在金属片的表面，再通过粘结剂将所述混合涂料固定在所述金属片表面，制得电容电极。
[0039]如图4所示，本实施例通过将石墨烯粉体与所述新型电容碳极性复合材料混合在一起，使得所述石墨烯粉体可以镶嵌或者分布在相邻新型电容碳极性复合材料之间，增加了相邻新型电容碳极性复合材料接触面积，从而有效提高了活性碳之间的导电性能；同时所述新型电容碳极性复合材料上的石墨烯还可以用来存储电荷。也就是说，采用本专利技术方法制备的电容电极既能够提升电容电极本身的导电性能，还能够有效提升其用于制备电容时的电容容量。
[0040]在一些实施方式中，所述有机溶剂为二甲基亚砜二甲基亚砜，但不限于此。
[0041]在一些实施方式中，所述新型电容碳极性复合材料的粒径为150...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型电容碳极性复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：将活性碳放置在真空锅中，并往真空锅内注入烷烃；对所述真空锅进行加热处理，使所述烷烃发生分裂并在所述活性碳表面生长出石墨烯，制得新型电容碳极性复合材料。2.根据权利要求1所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其特征在于，所述烷烃为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其特征在于，所述加热处理的温度为800
‑
1000℃。4.根据权利要求3所述新型电容碳极性复合材料的制备方法，其特征在于，所述加热处理的时间为25
‑
35min。5.一种新型电容碳极性复合材料，其特征在于，采用权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯良节，伍连彬，
申请(专利权)人：柯良节，
类型：发明
国别省市：