活性炭金属氧化物电极材料及其合成工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种活性炭金属氧化物电极材料及其合成工艺。该电极材料的原料包括活性炭、过渡金属盐、金属盐、去离子水、酒精和络合剂；其合成工艺包括以下步骤，A、将活性炭粉碎过筛，得A品；B、将A品投入通有氮气的浓硫酸容器中，浸泡、洗涤、干燥，得B品；C、取B品、过渡金属盐和金属盐，投入去离子水和酒精中，搅拌，得C品；D、向C品中加入络合剂，超声渗透、搅拌、调节pH，搅拌至溶胶状态，得D品；E、将D品干燥成凝胶，得E品；F、在氮气保护下，将E品烧结，得F品G、将F品除杂、洗涤，干燥，得成品。本发明专利技术中的电极材料，发挥了活性炭与金属氧化物和过渡金属氧化物的协同效应，获得了高比容量、高能量密度、大电流循环稳定性好的电极材料。

ACTIVATED CARBON METAL OXIDE ELECTRODE MATERIAL AND ITS SYNTHESIS TECHNOLOGY

【技术实现步骤摘要】
活性炭金属氧化物电极材料及其合成工艺
本专利技术涉及超级电容器电容材料
，特别是一种活性炭金属氧化物电极材料及其合成工艺。
技术介绍
超级电容器，是介于电池和普通物理电容器之间的一种新型的电化学储能单元，因其具有高能量密度，充电时间短和较长的循环寿命等诸多优点，广泛用于通信，航空航天，大型工业装备，微电子器件等诸多要求瞬间释放超大电流的场合，尤其是在电动车领域有着广阔的应用前景。活性炭材料因工作温度范围宽、比表面积大、孔隙结构发达、孔径均一、孔结构集中、导电性优良、离子扩散速度快、化学稳定性高和无毒性等优点被广泛应用于制备超级电容器电极材料。根据双电层理论，活性炭材料的比容量与其比表面积大小成正比，即比表面积越大，比容量也越大。而测试比表面积大小不同的活性炭的比容量得到，活性炭的实际比容量不到理论容量的一半，甚至低至理论比容量的15％。原来，实际应用中，对比容量有所贡献的面积仅是能够被电解液所浸润而形成双电层的部分，称为有效面积。因此，活性炭材料的有效面积越大，其比容量才会越大。活性炭的有效面积与其孔径分布和表面浸润性有关。当活性炭的孔径足够大(远大于电解液离子的尺寸)，且具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.活性炭金属氧化物电极材料，其特征在于：由包括以下重量配比的原料制得，活性炭5‑12份，过渡金属盐1‑3份，金属盐1‑7份，去离子水30‑50份，酒精10‑30份，络合剂3.5‑9.5份。

【技术特征摘要】
1.活性炭金属氧化物电极材料，其特征在于：由包括以下重量配比的原料制得，活性炭5-12份，过渡金属盐1-3份，金属盐1-7份，去离子水30-50份，酒精10-30份，络合剂3.5-9.5份。2.根据权利要求1所述的活性炭金属氧化物电极材料，其特征在于：所述过渡金属盐为Nd(NO3)3·6H2O；所述金属盐为Ca(NO3)2和Mn(NO3)2，Ca(NO3)2为0.5-1.5份，Mn(NO3)2为1-5；所述络合剂为柠檬酸和乙二醇，柠檬酸为4-9份，乙二醇为0.1-0.3份。3.根据权利要求2所述的活性炭金属氧化物电极材料，其特征在于：由包括以下重量配比的原料制得，活性炭5份，Nd(NO3)3·6H2O2份，Ca(NO3)23份，Mn(NO3)23份，去离子水40份，酒精20份，柠檬酸6份，乙二醇0.2份。4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的活性炭金属氧化物电极材料的合成工艺，其特征在于：包括以下步骤，A、将活性炭粉碎，过200-300目筛，得A品；B、将A品投入装有浓硫酸的容器中，容器底部通入氮气，浸泡2-3h，洗涤至pH为6.5-7，干燥，得B品；C、取B品、过渡金属盐和金属盐，投入去离子水和酒精的混合溶液中，搅拌，得C品；D、向C品中加入络合剂，于70-100℃恒定温度下，超声渗透，搅拌，滴加氨水调节pH至7.2-7.8，搅拌至呈溶胶状态，得D品；E、将D品干燥成凝胶，得E品；F、在氮气保护下，将E品于350-...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫星，
申请(专利权)人：杭州星宇炭素环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33