一种扣式双电层电容器的制备方法技术

本发明专利技术涉及材料化学制备技术领域，具体涉及一种扣式双电层电容器的制备方法。一种扣式双电层电容器的制备方法，采用如下步骤：配制浓硫酸‑浓硝酸混合液，倒入装有天然鳞片石墨的烧杯中，静置24h，滤出石墨，水洗至pH值大于5，烘干；快速膨胀lmin。将活性炭粉末与膨胀石墨混合，搅拌下滴加无水乙醇，浸润，超声波振荡，真空干燥，即得膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料。将上述成品与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯混合，滴加无水乙醇调至浆状，干燥，将固体混合物与泡沫镍压制电极片;电极片面对面放置，以KOH水溶液为电解液，组装成扣式电容器。本发明专利技术在大电流放电条件下可以保持较高的比电容，比电容下降率低于7％。制备的扣式双电层电容器性能优良。

A preparation method of a buckle double layer capacitor

The invention relates to the technical field of material chemical preparation, in particular to a preparation method of a buckle type double electric layer capacitor. A button type electric double layer capacitor prepared by the following steps: preparation of concentrated sulfuric acid concentrated nitric acid mixture poured into a beaker of natural flake graphite, static 24h, filtered water to graphite, pH greater than 5, the rapid expansion of lmin drying. Expanded graphite / activated carbon (EP/AC) composite material was prepared by mixing activated carbon and expanded graphite, stirring and dripping with ethanol, infiltration, ultrasonic oscillation and vacuum drying. The finished products were mixed with conductive carbon black and binder polytetrafluoroethylene, dripping with absolute ethanol to paste, drying. Solid mixture and nickel foam pressed electrode piece. Electrode surface was placed face to face, and KOH water solution was used as electrolyte to form button type capacitor. The invention can maintain a high specific capacitance under the condition of high current discharge, and the ratio of specific capacitance is less than 7%. The buckle type double layer capacitor has excellent performance.

【技术实现步骤摘要】
一种扣式双电层电容器的制备方法
本专利技术涉及材料化学制备
，具体涉及一种扣式双电层电容器的制备方法。
技术介绍
膨胀石墨(EP)又称柔性石墨，是纯石墨的一个分支。以天然鳞片石墨为原料，先经过化学处理生成石墨插层化合物，经水洗干燥后即为可膨胀石墨，再经高温处理制成膨胀石墨。膨胀石墨既保持了石墨原有的优良特性，同时又克服了天然石墨硬而脆的缺陷，并具有新的柔韧性。膨胀石墨复合法通常用于提高高分子材料的导电性，即把膨胀石墨添加到高分子材料基体中形成多相复合材料，它具有质量轻、易成型、成本低的特点，并可在大范围内通过调节膨胀石墨的用量来改变材料的电性能。随着膨胀石墨含量的增加，导电粒子之间的距离变小，最终产生了可以让电子自由运动的导电通道，形成了导电网络，即当加入足够量的导电组分时，就达到了渗域滤理论中的渗域滤值，也就是在基体中形成导电网络所需的最小值。目前，复合材料领域的研究重点主要在高分子材料体系，研究的目的是通过复合导电物质使得本身绝缘的高分子材料具有导电性，并通过改变填料的比例来改善复合材料的导电性能；而对于载炭材料，利用膨胀石墨复合法来研究其复合材料电性能的变化鲜见报道。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种膨胀石墨复合法来作为基础制备双电层电容器的制备方法。本专利技术的技术方案在于：一种扣式双电层电容器的制备方法，采用如下步骤：步骤1：膨胀石墨的制备：在搅拌和冷却的情况下，配制浓硫酸-浓硝酸混合液，并将其倒入装有天然鳞片石墨的烧杯中，静置24h，将石墨滤出，水洗至pH值大于5，在85℃烘干2h；将干燥好的石墨快速膨胀lmin，即得膨胀石墨；步骤2:膨胀石墨/活性炭复合材料的制备：将活性炭粉末与膨胀石墨在烧杯中混合，在搅拌条件下滴加无水乙醇，将固体粉末混合物浸润，然后进行超声波振荡处理．真空90℃干燥20h后，即得膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料；步骤3：扣式双电层电容器的制备：将上述膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)混合，滴加无水乙醇后调至浆状，在70℃干燥2h，将固体混合物与泡沫镍压制成面积为lcm2的圆形电极片;将2个质量相等的电极片面对面放置，以KOH水溶液为电解液，组装成扣式电容器。优选地，所述的浓硫酸-浓硝酸混合液的配比为体积比4:1。优选地，所述的膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)的混合质量比为0.85：0.1：0.05。或者优选地，所述的将固体混合物与泡沫镍压制时的压力为10MPa。或者优选地，所述的KOH水溶液的质量比为30％。本专利技术的技术效果在于：本专利技术膨胀石墨孔隙尺寸匹配的活性炭微球及石油焦基活性炭在膨胀石墨模板中的分散状况较好，优于小粒径的椰壳基活性炭，颗粒周围存在大量的导电石墨片层，在大电流放电条件下依然可以保持较高的比电容，比电容下降率低于7％。制备的扣式双电层电容器性能优良。具体实施方式一种扣式双电层电容器的制备方法，采用如下步骤：步骤1：膨胀石墨的制备：在搅拌和冷却的情况下，配制浓硫酸-浓硝酸混合液，并将其倒入装有天然鳞片石墨的烧杯中，静置24h，将石墨滤出，水洗至pH值大于5，在85℃烘干2h；将干燥好的石墨快速膨胀lmin，即得膨胀石墨；步骤2:膨胀石墨/活性炭复合材料的制备：将活性炭粉末与膨胀石墨在烧杯中混合，在搅拌条件下滴加无水乙醇，将固体粉末混合物浸润，然后进行超声波振荡处理．真空90℃干燥20h后，即得膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料；步骤3：扣式双电层电容器的制备：将上述膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)混合，滴加无水乙醇后调至浆状，在70℃干燥2h，将固体混合物与泡沫镍压制成面积为lcm2的圆形电极片;将2个质量相等的电极片面对面放置，以KOH水溶液为电解液，组装成扣式电容器。其中，浓硫酸-浓硝酸混合液的配比为体积比4:1。膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)的混合质量比为0.85：0.1：0.05。固体混合物与泡沫镍压制时的压力为10MPa。KOH水溶液的质量比为30％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扣式双电层电容器的制备方法，其特征在于：采用如下步骤：步骤1：膨胀石墨的制备：在搅拌和冷却的情况下，配制浓硫酸‑浓硝酸混合液，并将其倒入装有天然鳞片石墨的烧杯中，静置24h，将石墨滤出，水洗至pH值大于5，在85℃烘干2h；将干燥好的石墨快速膨胀lmin，即得膨胀石墨；步骤2: 膨胀石墨/活性炭复合材料的制备：将活性炭粉末与膨胀石墨在烧杯中混合，在搅拌条件下滴加无水乙醇，将固体粉末混合物浸润，然后进行超声波振荡处理．真空90℃干燥20h后，即得膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料；步骤3：扣式双电层电容器的制备：将上述膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)混合，滴加无水乙醇后调至浆状，在70℃干燥2h，将固体混合物与泡沫镍压制成面积为lcm

【技术特征摘要】
1.一种扣式双电层电容器的制备方法，其特征在于：采用如下步骤：步骤1：膨胀石墨的制备：在搅拌和冷却的情况下，配制浓硫酸-浓硝酸混合液，并将其倒入装有天然鳞片石墨的烧杯中，静置24h，将石墨滤出，水洗至pH值大于5，在85℃烘干2h；将干燥好的石墨快速膨胀lmin，即得膨胀石墨；步骤2:膨胀石墨/活性炭复合材料的制备：将活性炭粉末与膨胀石墨在烧杯中混合，在搅拌条件下滴加无水乙醇，将固体粉末混合物浸润，然后进行超声波振荡处理．真空90℃干燥20h后，即得膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料；步骤3：扣式双电层电容器的制备：将上述膨胀石墨/活性炭(EP/AC)复合材料与导电炭黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)混合，滴加无水乙醇后调至浆状，在7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀斌，
申请(专利权)人：陕西盛迈石油有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61