超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及超级电容器领域，具体为一种超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法。采用无压烧结的多孔Ti3AlC2块体作为前驱体，通过HF选择性刻蚀Al层得到Ti3C2粉末，将Ti3C2粉末超声处理得到超薄二维Ti3C2片层悬浮液，将此悬浮液均匀涂覆到多孔导电基底上，低温烘干制成复合型超级电容器电极。以离子通透膜作为隔膜，将制备的电极组装成对称型超级电容器，在酸性电解液中进行电化学性能测试。在无任何添加剂的情况下，这种通过简易的滴加涂覆-低温烘干自组装方式制得的Ti3C2纳米片-多孔导电基体的复合电极，极大地提高了以Ti3C2纳米片为基的电极的导电性能。而且，所制得的超级电容器具有高的比容量、优良的倍率性能和循环使用寿命，具有非常好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法
本专利技术涉及超级电容器领域，具体为一种超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法。
技术介绍
当前，能源问题是影响人类未来生存和发展的主要问题之一。由于自然资源日趋短缺，为实现可持续发展，新能源和环保技术的开发和利用成为当前十分紧迫的课题。而超级电容器具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，被认为是一种可以部分或全部替代传统的化学电池的高能化学电源。超级电容器又叫电化学电容器，它是一种电化学元件，按储能机理来分，其可分为双电层电容器(EDLC)，氧化还原型电化学电容器(赝电容器)，双电层电容器和赝电容器的混合体系。尽管目前具有许多潜在的材料和器件构造，双电层电容器是电化学电容器中发展最快的，并且已经占领了市场。双电层电容器是一个能够在一个静电场储能而非化学形式储能的无源元件，其可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电场，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，从而形成两个容性存储层，其储能的过程并不发生化学反应，储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以Ti3AlC2块体作为前驱体，浸泡到氢氟酸溶液中，通过HF选择性刻蚀掉Ti3AlC2中Al原子层得到Ti3C2粉末，用去离子水将其清洗、抽滤；然后将Ti3C2粉末在分散剂中分散，超声，再离心，上层液体即为超薄二维Ti3C2纳米片悬浮液；(2)将上述制得的Ti3C2纳米片悬浮液均匀涂覆在多孔导电基体上，低温烘干自组装成复合型超级电容器电极；然后以离子通透膜作为隔膜，组装成对称型超级电容器，在酸性电解液中进行电化学性能测试。

【技术特征摘要】
1.一种超薄Ti3C2纳米片自组装的超级电容器电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）以Ti3AlC2块体作为前驱体，浸泡到浓度3～6molL-1的氢氟酸溶液中，通过HF选择性刻蚀掉Ti3AlC2中Al原子层得到Ti3C2粉末，用去离子水将其清洗、抽滤；然后将Ti3C2粉末在去离子水中分散，超声，再离心，上层液体即为超薄二维Ti3C2纳米片悬浮液；（2）将上述制得的Ti3C2纳米片悬浮液均匀涂覆在多孔导电基体泡沫镍上，低温40～60℃烘干自组装成复合型超级电容器电极；然后以混合纤维滤膜隔膜作为隔膜，组装成对称型超级电容器，在酸性电解液中进行电化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，胡敏敏，李昭进，张辉，胡涛，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21