一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料，其化学式为V4C3Tx，其中T为羟基、氟原子或氧原子，0≤x≤2。本发明专利技术公开了上述高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料的制备方法，通过化学剥离其前驱体MAX相化合物V4AlC3中的Al原子层而得。本发明专利技术所得材料的质量比电容在2mV/s下达到203F/g，在10A/g电流密度下经过4000次恒流充放电后，其比电容保持率高达88.34％，为其在商业化电极材料中的应用奠定了基础。

Supercapacitor electrode material with high specific capacity and excellent cycle stability

The invention discloses a supercapacitor electrode material with high specific capacity and excellent cycling stability. Its chemical formula is V4C3Tx, in which T is hydroxyl, fluorine or oxygen atom, and 0 < x < 2. The invention discloses a preparation method for the electrode material of the supercapacitor with high specific capacity and excellent cycling stability, which is obtained by chemical stripping Al atom layer of the precursor MAX phase compound V4AlC3. The mass specific capacitance of the prepared material reaches 203F/g at 2 mV/s and 88.34% after 4000 times of constant current charging and discharging at 10 A/g current density, which lays a foundation for its application in commercial electrode materials.

【技术实现步骤摘要】
一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料
本专利技术涉及超级电容器电极材料
，尤其涉及一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料及其制备方法。
技术介绍
随着全球经济的快速发展，人类对化石能源的消耗不断增加，能源危机和环境污染等问题日益凸显，因此探索节能、环保、高效的新能源技术和新能源材料成为当今能源科学和材料科学亟需解决的问题。超级电容器作为一种新型储能器件，具有功率密度高、充放电速度快、使用寿命长、使用安全、无污染等优点，有希望成为本世纪新型的绿色电源。超级电容器主要由电极材料、隔膜、电解液及封装材料构成，其中电极材料性能的优劣直接影响超级电容器的主要性能，因此开发具有优异性能的电极材料是超级电容器研究中最核心的课题。目前，超级电容器常用的电极材料有导电高分子材料(聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩以及它们的衍生物等)、碳素材料(活性炭、碳纳米管、碳纤维、石墨烯等)、金属氧化物(氧化钌等)、双金属氢氧化物等。然而，上述电极材料各具优缺点，例如导电高分子材料存在循环稳定性差、比电容小、自放电严重等问题；金属氧化物尽管比电容较大，但循环稳定和倍率性能较差；碳素材料尽管具有较好的循环稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料，其特征在于，其化学式为V4C3Tx，其中T为羟基、氟原子或氧原子，0≤x≤2。

【技术特征摘要】
1.一种高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料，其特征在于，其化学式为V4C3Tx，其中T为羟基、氟原子或氧原子，0≤x≤2。2.一种如权利要求1所述高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将钒粉、铝粉、石墨粉混合研磨，压片，然后置于流动氩气的管式炉中烧结，冷却得到片状前驱体MAX相化合物V4AlC3；S2、将片状前驱体MAX相化合物V4AlC3破碎，将其隔绝氧气和水汽进行球磨，然后取出置于氢氟酸中搅拌，清洗，干燥得到高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料。3.根据权利要求2所述高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，S1中，钒粉、铝粉、石墨粉的颗粒度大于200目；优选地，S1中，钒元素、铝元素、碳元素的摩尔比为4：1-2：3。4.根据权利要求2或3所述高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，S1中，研磨时间为5-35分钟；优选地，S1中，压片压强不小于1GPa。5.根据权利要求2-4任一项所述高比容量优循环稳定性的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，S1中，流动氩气的管式炉参数如下：氩气气压大于0.01MPa，氩气流量不小于10mL/min；优选地，S1中，烧结具体操作如下：以5-12℃/min的升温速率升至1300-1600℃，保温时间不小于2h；优选地，S1中，冷却方式为炉冷至室温。6.根据权利要求2-5任一项所述高比容量优循...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺帅，王昕，黄亚楠，童鹏，赵邦传，宋文海，戴建明，朱雪斌，孙玉平，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34