The invention relates to a polypyrrole/graphite carbon nitride electrode material for supercapacitors and a preparation method thereof, belonging to the field of electrode materials for supercapacitors. The material is a composite structure, expressed by PPy/g_C3N4. The preparation methods of the composite mainly include: 1. Using urea as raw material, graphite-like carbon nitride was prepared, and graphene-like lamellar structure was obtained by ultrasonic peeling; 2. Using CTAB as surfactant, inositol Hexaphosphoric acid (PA) as doping acid, carbon nitride was added into pyrrole polymerization system, and polypyrrole/graphite-like nitrogen was obtained by in-situ polymerization. Carbon composites. Advantages: When the polypyrrole/graphite carbon nitride is used as the electrode material of supercapacitor, its specific capacitance is high and energy density is high. Compared with the single polypyrrole material, the polypyrrole material has a smaller microsphere structure with regular size, about 100 200 nm. The raw material is simple and the cost is low. The preparation process is simple and easy to operate without complicated synthesis equipment, which is conducive to industrial application.
【技术实现步骤摘要】
超级电容器的聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料及制备方法
本专利技术涉超级电容器电极材料领域,特别是一种超级电容器的聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料及制备方法。
技术介绍
超级电容器是一种重要的储能设备,具有高容量和比能量、高功率密度和更长的循环寿命以及更宽的工作温度范围等特点,使其在国防军工、航空航天、交通运输、能源发电、电子信息以及仪器仪表等众多领域都具有广阔的应用前景,也成为了目前全球的研发热点。超级电容器又称电化学超级电容器,它具有法拉级的超级电容量,比同体积的电解电容器容量大2000-6000倍,功率密度比电池高100倍,充放电效率高,充放电循环次数可达105次以上,并且免维护。此外,还具有对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围安全性高等特点。与氢动力汽车、混合动力汽车和电动汽车的发展密切相关,与燃料电池、锂离子电池等能量供给器件相结合,能够满足启动、爬坡等条件下的瞬间高功率需求。电极材料是超级电容器中最关键的组成因素,决定了超级电容器的性能。聚吡咯(PPy)是典型的导电聚合物,具有良好的电化学性能和较高的电导率,是一种极具发展潜力的超级电容器赝电容材料。另外,聚吡咯(PPy)具有原料易得、合成简便、成本低廉、环境稳定性好、电导率高且变化范围大等优点,具有广阔的应用前景,因此非常适合用作超级电容器电极材料。纳米尺度的聚吡咯微球材料有利于电解液的浸入和离子的传输。大比表面积和高的孔隙率,能够显著提高聚吡咯用作超级电容器电极材料的性能。然而,传统的导电聚吡咯作为超级电容器电极材料时,存在比电容小及循环稳定性差等缺点。石墨型氮化碳(g-C3N4)为一种新型的类石 ...
【技术保护点】
1.一种超级电容器的聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料,其特征是:聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料为微球状形貌,该复合结构为石墨型氮化碳片层与聚吡咯原位聚合形成,该复合材料的原材料吡咯与石墨型氮化碳的质量比为4:1~12:1;材料用PPy/g‑C3N4表示。
【技术特征摘要】
1.一种超级电容器的聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料,其特征是:聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料为微球状形貌,该复合结构为石墨型氮化碳片层与聚吡咯原位聚合形成,该复合材料的原材料吡咯与石墨型氮化碳的质量比为4:1~12:1;材料用PPy/g-C3N4表示。2.权利要求1所述的一种超级电容器的聚吡咯/石墨型氮化碳电极材料的制备方法,其特征是:电极材料的制备方法,具体步骤如下:(1)使用尿素作为原料,10-20℃/min的升温速率下,升温至500-600℃,保温2-4h后取出,自然冷却至室温,即可直接得到片层累积的石墨型氮化碳;(2)把十六烷基三甲基溴化铵和肌醇六磷酸同时加入到10~25ml的去离子水中,充分搅拌后形成混合溶液;然后按照吡咯与石墨型氮化碳的质量比为4:1称量石墨型氮化碳和吡咯...
【专利技术属性】
技术研发人员:陶雪钰,秦瑶,马杰,宋祥柱,郭琳,王耀,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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