一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极及其制备方法。本发明专利技术的方法是先制得zif-67粉末，然后将其置于高温炉中碳化，得到超细晶粒金属氧化物/多孔碳复合材料；最后以超细晶粒金属氧化物/多孔碳复合材料作为活性物质，炭黑作为导电剂，聚四氟乙烯作为粘接剂，再加入溶剂N,N-二甲基吡咯烷酮，制得混合液；将配制的混合液滴在碳纸薄片上，将电极片置于真空烘箱中干燥，得到超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极。本发明专利技术的制备条件温和、工艺简单、操作可控；所制得的超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极在浓度1mol/L的NaOH电解液中充放电电流密度分别为200mA/g、500mA/g、1000mA/g和2000mA/g时，比电容分别高达220F/g、210F/g、205F/g和200F/g，充放电1000次后，比电容衰减2.8％。

【技术实现步骤摘要】
一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极及其制备方法
本专利技术涉及化学材料制备领域，尤其涉及的是一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极及其制备方法。
技术介绍
超级电容器是一种新型储能元件，由于具有快速储存、释放能量的优点，因此可以用作计算机等电子系统的备用电源，工业设备中的闪光及点火装置，在高功率微波和激光武器以及电动汽车的混合电源等方面也有广泛的应用前景。电极材料的结构性质对超级电容器的性能起决定作用。目前，超级电容器电极材料的研究主要集中在活性碳、碳纳米管、过渡金属氧化物及有机导电聚合物等方面。碳电极材料价格低廉，制备工艺简单，但是比电容量较低(50～100F/g)，而金属氧化物电极材料以水合氧化钌为代表(RuO2·xH2O)，通过表面发生的氧化还原可逆反应实现能量的存储，其比电容量(720F/g)远大于碳电极的比电容，但贵金属的昂贵价格限制了其应用前景，导电聚合物电极材料也是通过表面氧化还原反应来实现能量储存的，也具有较高比电容量(>200F/g)和能够快速充放电的特点，但导电聚合物在长期充放电过程中性能不稳定，在充放电过程中会发生体积膨胀或收缩的现象，目前其研究仍处于探索性阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极的制备方法，其特征是，其步骤如下：(1)合成zif‑67称取0.5‑1.0gCo(NO3)2·6H2O溶于50ml去离子水中形成A溶液；称取2‑甲基咪唑和三乙胺溶于50ml去离子水中形成B溶液；将A、B溶液分别超声搅拌10min后混合；其中，Co(NO3)2·6H2O，2‑甲基咪唑和三乙胺的摩尔比为1：(4‑16)：(4‑16)；将混合溶液在室温下超声搅拌反应10min后用去离子水离心清洗2‑3次，置于温度为70‑100℃烘箱中干燥12‑24h，得到zif‑67粉末；(2)超细晶粒金属氧化物/多孔碳复合材料的制备将(1)中得到的zif‑67粉末置于600‑10...

【技术特征摘要】
1.一种超细晶粒金属氧化物/多孔碳电极的制备方法，其特征是，其步骤如下：(1)合成zif-67称取0.5-1.0gCo(NO3)2·6H2O溶于50ml去离子水中形成A溶液；称取2-甲基咪唑和三乙胺溶于50ml去离子水中形成B溶液；将A、B溶液分别超声搅拌10min后混合；其中，Co(NO3)2·6H2O，2-甲基咪唑和三乙胺的摩尔比为1：(4-16)：(4-16)；将混合溶液在室温下超声搅拌反应10min后用去离子水离心清洗2-3次，置于温度为70-100℃烘箱中干燥12-24h，得到zif-67粉末；(2)超细晶粒金属氧化物/多孔碳复合材料的制备将(1)中得到的zif-67粉末置于600-1000℃高温炉中碳化2-8小时，碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：委福祥，蒋佳强，于跟喜，李祥人，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32