The invention relates to a super capacitor, which comprises an anode and a cathode, wherein the anode and / or anode including stainless steel substrate and one dimensional carbon nanotubes of the stainless steel substrate is formed on the surface, the method of forming one-dimensional carbon nanotubes comprises the following steps: 1) the stainless steel surface of the polished substrate and ultrasonic cleaning, electrochemical polishing treatment of ethylene glycol solution and then the stainless steel substrate after cleaning as anode placement containing perchloric acid; 2) the electrochemical polishing of stainless steel substrate treated by chemical vapor deposition treatment; 3) taking out the sample, from room temperature to 400 to 600 DEG C, holding 1 to 4h, with the furnace cooling and on the stainless steel substrate surface to form one-dimensional carbon nanotubes. The invention has the advantages of simple, effective, environment friendly and low cost. The one-dimensional carbon nanotubes on the surface of stainless steel are regular and orderly, with uniform composition and tightly bonded to the substrate. The obtained supercapacitor electrode materials have excellent electrochemical properties.
【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器
本专利技术属于电化学和材料
,具体涉及一种超级电容器。
技术介绍
碳纳米管是由碳元素构成的一种中空管状结构,可看作由单层或多层石墨片(六边形网格平面)绕中心轴按一定螺旋角卷曲而成的无缝微管,两端由碳原子的五边形参与封顶,直径为纳米量级,长度达微米量级,是一种特殊的一维量子材料。最简单的化学组成、原子结合状态、巨大的长径比和独特的一维量子结构赋予了碳纳米管不仅具有纳米材料的共性如小尺寸效应、表面效应等,还有多种特殊的物理、化学性能。碳纳米管可看作是片状石墨层绕轴卷曲而成,具备石墨的一系列性质,如耐腐蚀、耐高温、耐热、传热和导电性好、自润滑性等。同时,碳纳米管的尺寸、结构和拓扑学及碳原子的结合等又提供了它新奇又广泛应用的性能,是一种极具广阔应用前景的新型材料。碳纳米管在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大的差别,突出地表现为颗粒尺寸小、界面所占的体积分数大、界面原子排列和键的组态具有较大的无规则性,因此呈现出一些异于常规材料的光学性质。例如对红外辐射异常敏感,可制作灵敏度很高的红外探测器;表现出强烈的光学各向异性,尤其是紫外辐射方面,可以成为传统的价格昂贵的紫外偏振器的替换品。超级电容器作为一个新型储能器件,具有许多传统电容器和电池无法比拟的优点,如充放电效率高、电容量大、寿命长等。碳纳米管可看作是片状石墨卷曲而成,不仅具备石墨的一系列性质,同时碳纳米管的尺寸、结构和拓扑学及碳原子的结合等又赋予其优异的性能,经常作为电容器的电极材料使用。目前制备碳纳米管多是通过在基底上分散Fe、Ni等粒子,存在以下的缺点:(1)由于Fe、Ni等粒子在基底表 ...
【技术保护点】
一种超级电容器,其包括正极和负极,其特征在于,所述正极和/或负极包括不锈钢基片以及在所述不锈钢基片表面形成的一维碳纳米管,所述一维碳纳米管形成的方法包括如下步骤:1)先将不锈钢基片的表面打磨及超声清洗,然后将清洗后的不锈钢基片作为阳极置入含高氯酸的乙二醇溶液中进行电化学抛光处理,高氯酸与乙二醇的体积比为1:10‑24;2)将电化学抛光处理后的不锈钢基片进行化学气相沉积处理,置于管式电阻炉以乙炔为碳源、H2与Ar的混合气为保护和还原气氛中,设置混合气流速为120‑300sccm,升温至850~900℃将混合气流速调为500‑550sccm并保温10‑20min,当炉体缓慢降温到750‑770℃时通入乙炔并保温1~4h,然后缓慢降至室温;3)取出样品后,以5~15℃/min的升温速率从室温升温至400~600℃,保温1~4h,随炉自然冷却,即在所述不锈钢基片表面形成一维碳纳米管。
【技术特征摘要】
1.一种超级电容器,其包括正极和负极,其特征在于,所述正极和/或负极包括不锈钢基片以及在所述不锈钢基片表面形成的一维碳纳米管,所述一维碳纳米管形成的方法包括如下步骤:1)先将不锈钢基片的表面打磨及超声清洗,然后将清洗后的不锈钢基片作为阳极置入含高氯酸的乙二醇溶液中进行电化学抛光处理,高氯酸与乙二醇的体积比为1:10-24;2)将电化学抛光处理后的不锈钢基片进行化学气相沉积处理,置于管式电阻炉以乙炔为碳源、H2与Ar的混合气为保护和还原气氛中,设置混合气流速为120-300sccm,升温至850~900℃将混合气流速调为500-550sccm并保温10-20min,当炉体缓慢降温到750-770℃时通入乙炔并保温1~4h,然后缓慢降至室温;3)取出样品后,以5~15℃/min的升温速率从室温升温至400~600℃,保温1~4h...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪红卫,雷锐,董姗,程佳瑞,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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