The invention provides a preparation method of Nitrogen-Sulfur co-doped carbon material for supercapacitors, which is characterized by: mixing grapefruit peel powder with (NH4) 2S2O8 in deionized water by ultrasound, transferring it to a high-pressure reactor lined with tetrafluoroethylene, putting it into a constant temperature drying chamber for hydrothermal reaction, mixing the dried product with zinc chloride, transferring it to a tubular furnace, and transferring it to a nitrogen atmosphere. The nitrogen and sulfur Co doped carbon materials were obtained by heating and calcining at high temperature. The nitrogen and sulfur Co doped carbon materials were grinded and mixed with acetylene black and PTFE emulsion to disperse the nitrogen and sulfur Co doped carbon materials. The beneficial effect of the invention is that by controlling the mass ratio of reactants, the Nitrogen-Sulfur co-doped carbon material synthesized at hydrothermal temperature and hydrothermal time shows the advantages of good electrochemical performance, good cycling performance and green environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料及其制备方法
本专利技术属于超级电容器电极材料制备领域,具体说是涉及一种用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法。
技术介绍
近年来,能源问题已经引起全世界的关注并刺激科学家们在能源储存和转换领域做出巨大的努力,电化学电容器由于其高的能量密度、快速的充放电能力和长的循环寿命被认为是有前景的能量储存设备。超级电容器可分为基于碳材料的双电层电容器和基于过渡金属氧化物、导电高分子的赝电容器。对于不同材料的超级电容器而言,材料的电容性能、倍率性能、循环稳定性能是考察其性能是否优良的关键参数。随着电化学储能的发展,超级电容器作为其核心组件给人们的生活带来越来越多的变化。用于电化学电容器的电极材料多为一些高比表面积的材料(如多孔碳和一些金属氧化物),其充放电过程是在电极-电解液界面进行的。其具有非常快的电荷储存和释放能力并且电荷储存和释放的原理与传统的电容器是类似的。超级电容器是一种具有高功率密度、超长稳定性、可快速充放电和安全环保的电化学储能器件。但相较于电池,较低的能量密度限制了其在大型用电设备中的应用。如何提高超级电容器的能量密度一直是新能源开发的一大热点。电极材料是超级电容器的重要组成部分,如何设计制备具有高比电容的电极材料是研发具有高能量密度超级电容器的关键所在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电化学性能良好的用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料及其制备方法。为了达到上述目的,本专利技术提供了一种用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1:将柚子皮外皮去掉,切块,洗涤干燥后,用研钵研磨成粉末 ...
【技术保护点】
1.一种用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1:将柚子皮外皮去掉,切块,洗涤干燥后,用研钵研磨成粉末;步骤2:将柚子皮粉末与(NH4)2S2O8在去离子水中超声混合后,转移至内衬四氟乙烯的高压反应釜,放入恒温干燥箱,进行水热反应;步骤3:将反应结束后的产品移入离心管,离心并用去离子水和乙醇洗涤,再将处理好的产品放于真空干燥箱中干燥;步骤4:将干燥好的产品与ZnCl2混合,转移至管式炉,在氮气氛围下,升温进行高温煅烧,得到氮硫共掺杂碳材料;步骤5:将步骤4得到的氮硫共掺杂碳材料研磨后,与乙炔黑和PTFE乳液混合,超声分散,得到用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1:将柚子皮外皮去掉,切块,洗涤干燥后,用研钵研磨成粉末;步骤2:将柚子皮粉末与(NH4)2S2O8在去离子水中超声混合后,转移至内衬四氟乙烯的高压反应釜,放入恒温干燥箱,进行水热反应;步骤3:将反应结束后的产品移入离心管,离心并用去离子水和乙醇洗涤,再将处理好的产品放于真空干燥箱中干燥;步骤4:将干燥好的产品与ZnCl2混合,转移至管式炉,在氮气氛围下,升温进行高温煅烧,得到氮硫共掺杂碳材料;步骤5:将步骤4得到的氮硫共掺杂碳材料研磨后,与乙炔黑和PTFE乳液混合,超声分散,得到用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料。2.如权利要求1所述的用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤2中,柚子皮粉末与(NH4)2S2O8的质量比为1:4~4:1。3.如权利要求1所述的用于超级电容器的氮硫共掺杂碳材料的制备方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔺华林,刘业萍,常哲馨,解麦莹,陈凤飞,赵豆豆,
申请(专利权)人:上海应用技术大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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