锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法技术

一种锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，包括以下步骤：(1)将硼源、碳源和氮源前驱体溶于去离子水溶剂中，制得混合溶液；(2)将混合溶液加热干燥；(3)冷却得到白色粉末；(4)将白色粉末放入管式炉中，通入惰性气体，高温锻烧，自然降温后制得BCN纳米管。制备的BCN纳米管作为制备锂离子超级电容器的正极和负极材料组装锂离子超级电容器。本发明专利技术首次提出通过简单的一步煅烧法成功地得到不同B元素和N元素含量的BCN纳米管材料，其长度为5‑10μm，直径为200‑500nm，应用于锂离子超级电容器正极和负极中，组装的锂离子超级电容器能够实现高达4‑5V的电压窗口，具有比容量高、循环稳定性好，功率‑能量密度优秀的特点。

Preparation of BCN Nanotubes as Electrode Material for Lithium Ion Supercapacitors

The preparation method of BCN nanotubes for lithium ion supercapacitor electrode material includes the following steps: (1) dissolving the precursors of boron source, carbon source and nitrogen source into deionized water solution to prepare mixed solution; (2) heating and drying the mixed solution; (3) cooling to obtain white powder; (4) putting white powder into tubular furnace, feeding inert gas, forging at high temperature, and naturally cooling to produce BCN nanotubes. Rice tube. The prepared BCN nanotubes were used as cathode and anode materials to assemble lithium ion supercapacitors. For the first time, the BCN nanotube materials with different B and N contents were successfully obtained by a simple one-step calcination method. The length and diameter of the BCN nanotube materials are 5_10 um and 200_500 nm. The BCN nanotube materials are applied to the positive and negative electrodes of lithium-ion supercapacitors. The assembled lithium-ion supercapacitors can achieve a voltage window up to 4_5V, with high specific capacity, good cycle stability and power performance. Excellent characteristics of volume density.

【技术实现步骤摘要】
锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法
本专利技术涉及一种用于锂离子超级电容器电极材料的BCN纳米管的制备方法，属于锂离子超级电容器电极材料制备

技术介绍
随着全球经济的快速发展，新能源体系的建设对储能器件提出了更高的要求。电动汽车的迅猛发展以及移动式电子设备的广泛应用都需要一种安全、高能量密度和长循环稳定性的储能元件。在众多能源转化和存储器件中，锂离子电池和超级电容器成为研究和探讨的主要热点。通常，锂电的能量密度可达150-200Wh/kg,但是较低的功率密度和循环性能限制了其使用范围，这主要是由于氧化还原反应机理限制了锂离子在活性材料里的传输和转化效率。而以静电吸附机理为主的超级电容器功率密度可达5-10kW/kg,但能量密度却比较低。因此，如何构建一种兼具高能量密度和高功率密度的新型储能器件尤为重要。锂离子超级电容器作为一种新型的非对称电容器，在电极材料上结合使用了锂离子电池负极材料和超电正极材料，实现了两者的特性互补，具有比锂离子电池更高的功率密度，比超级电容器更高的能量密度，安全性能好，可以满足实际应用中负载对电源系统电化学性能的整体要求。现阶段，锂离子超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将硼源、碳源和氮源前驱体溶于去离子水溶剂中，超声分散均匀，制得混合溶液；(2)将步骤(1)制得的混合溶液加热干燥；(3)冷却后取出，得到干燥的白色粉末；(4)将白色粉末放入管式炉中，通入惰性气体，设定温度、升温速率和保温时间进行锻造，然后自然降温，制得BCN纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将硼源、碳源和氮源前驱体溶于去离子水溶剂中，超声分散均匀，制得混合溶液；(2)将步骤(1)制得的混合溶液加热干燥；(3)冷却后取出，得到干燥的白色粉末；(4)将白色粉末放入管式炉中，通入惰性气体，设定温度、升温速率和保温时间进行锻造，然后自然降温，制得BCN纳米管。2.根据权利要求1所述的锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中硼源、碳源和氮源的质量比为0.01-1：0.5-5：5.5-10。3.根据权利要求1所述的锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，其特征是，所述硼源为含硼化合物，所述氮源为含氮化合物，所述碳源为含碳高分子化合物，所述碳源分子量为1000-8000。4.根据权利要求1所述的锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法，其特征是，所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝霄鹏，姜和和，史栋，吴拥中，邵永亮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37