一种碳微纳球结构及超级电容器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于碳微纳球结构及超级电容器的制备方法，将多活性位点衬底放入微波等离子体化学气相沉积系统的反应腔体中，设置如下参数：反应腔压：10‑100torr；温度700℃‑900℃；N2流速50‑150cm

A Carbon Micro-nanosphere Structure and Preparation Method of Supercapacitors

【技术实现步骤摘要】
一种碳微纳球结构及超级电容器的制备方法
：本专利技术涉及碳微纳球材料制备及电容器电极设计，属于碳微纳米功能材料制备与应用领域。
技术介绍
：目前，超级电容器的主要电极材料为碳材料。市场上应用广泛的碳材料为活性炭。活性炭具有成本低、比表面积大等优势，但是存在大量微孔结构，在电解液中电阻较大，电解液渗透电极过程慢，不利于电荷的存储与传输。相比于传统活性碳，一些新型碳材料如石墨烯等具有良好的电容性能，但是这些材料制备繁杂、价格昂贵，难以推广使用。因此，制备出性能好、成本低的电极材料是当前超级电容器领域的主要研究方向，对超级电容器的大规模实用化具有重大意义。本专利技术固定前期优选的反应室气体比例、微波功率等参数，通过反应时间、温度的调控，创造性地采用MPCVD法在无催化剂的条件下，以石墨类材料为基体制备出了特殊形貌碳微球材料，该材料直径4-15μm；测试其恒流充放电性能，发现其电容性能优异。电压窗口为-0.5V--0.5V时，面积比电容高达116mF/cm2。同时，本专利涉及的石墨基材料作为集流体，不仅降低了成本，提升了碳微纳球材料与集流体的结合力，更降低了整个体系的接触电阻，相对传统涂覆法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳微纳球材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)衬底预处理：将依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后的石墨类衬底，放于烘箱烘干备用；对干燥后的石墨类衬底，采用氢、氮或氧等离子体预处理，设置参数为：反应腔压10‑30torr；气体流量50‑200cm

【技术特征摘要】
1.一种碳微纳球材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)衬底预处理：将依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后的石墨类衬底，放于烘箱烘干备用；对干燥后的石墨类衬底，采用氢、氮或氧等离子体预处理，设置参数为：反应腔压10-30torr；气体流量50-200cm3/min；得到多活性位点衬底；(2)将步骤(1)得到多活性位点衬底放入微波等离子体化学气相沉积系统的反应腔体中，设置如下参数：反应腔压：10-100torr；反应温度700℃-900℃；N2流速50-150cm3/min；H2流速20-100cm3/min；碳源气体流速1-20cm3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如志，张曼晨，王炳荣，严辉，张铭，王长昊，王波，汪浩，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11