The present invention provides a Sr_Bi_O/C composite material, a preparation method and its application. The composite material is spherical Sr_Bi_O material with an average particle size of 50_200 nm dispersed in a flocculent network structure formed by carbon nanotubes or graphene. The weight ratio of carbon nanotubes or graphene in the Sr_Bi_O/C composite material to Sr_Bi_O material is 1:4-8. The Sr Bi O/C composite material can be used to prepare supercapacitor electrodes on foam nickel. The electrode has excellent performance, high specific electrical capacity and discharge rate, and good cycling stability.
【技术实现步骤摘要】
一种Sr-Bi-O/C复合材料、其制备方法及其应用
本专利技术属于超级电容器
,尤其涉及一种Sr-Bi-O/C复合材料、其制备方法及其应用。
技术介绍
超级电容器作为一种新兴储能方式,对新能源及分布式微网的发展具有重要意义。目前储能方式分为物理储能与化学储能两种。飞轮储能、压缩空气储能、抽水蓄能等物理储能方式的使用受场地等限制较大,很难实现广泛应用。化学储能中,超级电容器与钠硫电池、全钒电池、液流电池、锂离子电池等材料相比循环效率高,使用寿命长,能量密度相对较大,能够实现快速充放电,克服新能源发电技术的不稳定性、不可预测性,并且在电子、电力、汽车等领域都有广阔的应用前景。与其他的储能系统相比,超级电容器具有更高的可靠性,因此使其能够在各种可靠性较高的应用领域得以广泛使用,比如作为一些重要工业流程的备用电源。国外研究超级电容器起步较早,技术成熟。它们均把超级电容器作为国家级的重点研究项目,提出了短期以及长期的发展计划。美国、俄罗斯、日本、韩国的一些公司凭借多年的研究开发和技术积累,目前在世界上处于领先地位,占据了几乎整个超级电容市场。日本的NEC公司、松下公司、Tokin公司、NCC公司均有超级电容等一系列产品,规格较为齐全,适用范围广,占据较大的市场。美国的Maxwell公司的UC系列产品体积小、内阻小、串并联容易,但价格较高。俄罗斯的ECOND公司对超级电容器已有30多年的研究历史,该公司代表俄罗斯的先进水平,其产品以大功率产品为主,且有价格优较低,适用于新能源汽车动力源。电极材料是决定超级电容器性能的最重要的因素,当前商用的超级电容器以高比表面积 ...
【技术保护点】
1.一种Sr‑Bi‑O/C复合材料,其特征在于,所述复合材料是将平均粒径为50‑200nm的球形Sr‑Bi‑O材料分散于由碳纳米管或石墨烯形成的絮网状结构中,所述Sr‑Bi‑O/C复合材料中碳纳米管或石墨烯与Sr‑Bi‑O材料的重量比为1:4~8。
【技术特征摘要】
1.一种Sr-Bi-O/C复合材料,其特征在于,所述复合材料是将平均粒径为50-200nm的球形Sr-Bi-O材料分散于由碳纳米管或石墨烯形成的絮网状结构中,所述Sr-Bi-O/C复合材料中碳纳米管或石墨烯与Sr-Bi-O材料的重量比为1:4~8。2.根据权利要求1所述的Sr-Bi-O/C复合材料,其特征在于,所述Sr-Bi-O材料包括以下方法制备:(1)将Bi源溶解于去离子水中,然后依次加入Sr源和柠檬酸,并充分搅拌均匀,浸渍8-12h,所述Bi源中Bi元素和Sr源中Sr元素的摩尔比为2-5:1,加入的柠檬酸与Sr源的重量比为0.8-1.5:1;(2)将浸渍后的混合溶液置于50-90℃恒温水浴锅中,并滴入聚乙二醇600,充分搅拌直至形成溶胶即停止滴加,继续在该恒温水浴锅中搅拌脱水形成凝胶,凝胶形成后停止搅拌,并继续脱水形成原粉;(3)将制得的原粉在600-1000℃空气气氛煅烧6-12h,冷却至室温,研磨3-5h后所得黄色粉末即为纳米材料Sr-Bi-O。3.根据权利要求2所述的Sr-Bi-O/C复合材料,其特征在于,所述Sr源选自硝酸锶,所述Bi源选自硝酸铋或氧化铋。4.根据权利要求1所述的Sr-Bi-O/C复合材料,其特征在于,所述碳纳米管或石墨烯包括以下方法制备:(1)采用多壁碳纳米管或石墨烯为原料,并将其溶解于去离子水中,所述多壁碳纳米管的外径小于8nm,且长度为0.5-2μm;(2)将溶解后的多壁碳纳米管或石墨烯先...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘云鹏,齐小涵,
申请(专利权)人:华北电力大学保定,
类型:发明
国别省市:河北,13
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