Method for preparing composite nano carbon fiber with high specific surface, relates to the super capacitor electrode material preparation technology field, will be mixed to form cellulose acetate and polyacrylonitrile spinning solution by electrospinning, CA/PAN precursor, then CA/PAN precursor pre oxidation, carbonization, activation, activated carbon fiber CA/PAN then, the CA/PAN of activated carbon fibers, acetylene black, PTFE and ethanol mixture in an oven baked into paste, then apply on nickel foam, drying, tabletting, made of carbon fiber composite electrode material CA/PAN. Cellulose acetate contains more oxygen-containing groups, which has the double functions of hole making and surface chemical modification.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超级电容器的电极材料的制备
技术背景超级电容器是介于传统电容器与化学电源之间的一种新型储能元件,根据储能机理,可分为双电层和赝电容两种类型。双电层核心的工作原理是在一定电场下,电极板表面会由于电荷的定向移动而形成一个紧密的电荷层,即双电层,从而产生电容效应;而这个电荷层的电量(比电容)的多寡首先取决于电极材料的比表面积的大小。碳材料由于具有丰富的孔道,较高的比表面积而被广泛用作双电层电容器的电极材料,常用的碳材料包括颗粒活性炭、活性碳纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。其中,活性碳纤维独特的一维尺度效应从而具有了极其优良的传质性能;而充分的高温炭化、活化(石墨化)使其具有了良好的导电性。因此,活性碳纤维尤其适合用作超级电容器的电极材料。活性碳纤维的制备方法主要包括湿法纺丝、熔融纺丝和静电纺丝。其中,静电纺丝可获得微纳尺度的纤维材料,因而在传质和导电性能上更具优势。静电纺丝常用的前驱体高聚物主要包括聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、壳聚糖、醋酸纤维素等。由于不同聚合物的碳化过程不同,可以通过对两种聚合物进行合理配比,创造出不同的孔径分布和比表面积,丰富的孔隙结构的活性碳纤维。如专利号为201510176445.X的专利技术专利中将聚丙烯腈与聚乙烯吡咯烷酮按照一定质量比混合进行静电纺丝,经预氧化与碳化制备得到多孔碳纳米纤维,比表面积为489m2/g。醋酸纤维素中含有较多的含氧基团,同时醋酸纤维素为纤维素的衍生物,而纤维素具有来源丰富、可再生、环保,原料价格便宜等特点,所以受到越来 ...
【技术保护点】
一种高比表面的复合纳米碳纤维的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将醋酸纤维素和聚丙烯腈混合形成纺丝液;2)将纺丝液进行静电纺丝,得到CA/PAN原丝;3)将CA/PAN原丝预氧化、碳化、活化后,得到CA/PAN活性碳纤维;4)将CA/PAN活性碳纤维、乙炔黑、PTFE和乙醇混合后置于烘箱中烘成糊状,再涂抹在泡沫镍上,经干燥后压片,取得CA/PAN复合碳纤维电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种高比表面的复合纳米碳纤维的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将醋酸纤维素和聚丙烯腈混合形成纺丝液;
2)将纺丝液进行静电纺丝,得到CA/PAN原丝;
3)将CA/PAN原丝预氧化、碳化、活化后,得到CA/PAN活性碳纤维;
4)将CA/PAN活性碳纤维、乙炔黑、PTFE和乙醇混合后置于烘箱中烘成糊状,再涂抹在泡沫镍上,经干燥后压片,取得CA/PAN复合碳纤维电极材料。
2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于:所述醋酸纤维素与聚丙烯腈的混合质量比为100∶1~1∶100。
3.根据权利要求1或2所述制备方法,其特征在于:所述步骤1)是在60℃水浴、磁力搅拌下将醋酸纤维素和聚丙烯腈混合,经静置后形成纺丝液。
4.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,静电...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾哲华,贾成浩,赵有华,董斌,徐继任,陶翠,
申请(专利权)人:扬州大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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