一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料及其制备方法及其应用技术

技术编号:23346749 阅读:48 留言:0更新日期:2020-02-15 05:01
本发明专利技术涉及一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料及其制备方法及其应用,该碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料通过在分散剂水溶液中加入活性炭、碳纳米管、氧化石墨烯混合均匀,再将混合后的混合溶液加入到反应釜内进行搅拌,并在还原剂和一定温度条件下进行共还原反应,最后将得到的反应产物进行过滤清洗、干燥,得到高性能的碳纳米管/石墨烯/活性炭三元复合电极材料。该碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料具有分级的三维多孔结构、高比表面积和优良的导电性,克服了活性炭孔隙结构单一的缺点,使其在有机电解液下仍具有高比容量和高倍率性能,可作为超级电容器的电极材料,广泛应用于电化学材料制备领域。

A carbon nanotube / graphene / activated carbon composite electrode material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料及其制备方法及其应用
本专利技术涉及电化学材料制备领域,具体涉及一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料及其制备方法及其应用。
技术介绍
超级电容器有着功率密度高、充放电循环寿命长、工作温度范围宽、绿色无污染等优点,与其他现有的储能技术相比,具有数万次充放电循环寿命和高电流充放电特性的超级电容器被广泛地应用于消费电子、智能手表、智能电网、新能源汽车和航空航天等领域。超级电容器的电极材料是影响超级电容器性能和生产成本的关键因素。目前超级电容器的电极材料主要包括具有电容特性的碳材料、具有赝电容性能的金属氧化物和具有赝电容性能的导电聚合物三类。碳材料有多种形态,其中活性碳材料是最早应用于电容器领域的电极材料,此外,应用于超级电容器的碳基材料还有石墨烯、碳纳米管、炭气凝胶等。活性碳材料具有高导电性、高比表面积(>1000m2/g)、孔隙结构发达、化学惰性好、耐热性好、来源广泛、制备方法简单、价格低廉等优点,使其成为目前商业化最为成功的碳材料之一。但是活性炭材料却存在着孔隙结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:/n(1)将氧化石墨烯、活性炭、碳纳米管按照一定的质量比混合均匀,氧化石墨烯质量占比5%~90%,活性炭质量占比5%~90%,碳纳米管质量占比5%~10%;/n(2)将步骤(1)得到的混合物加入到分散剂水溶液中混合均匀;/n(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至密闭反应釜内,加入还原剂搅拌均匀进行还原反应,所述氧化石墨烯与所述还原剂的质量比为1:10-1:1,所述反应釜内高速搅拌时间为12-48h,反应釜内液体温度控制在30℃-95℃;/n(4)将步骤(3)中得到的反应产物进行过滤水洗、干燥后最终得到所述碳纳米...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯、活性炭、碳纳米管按照一定的质量比混合均匀,氧化石墨烯质量占比5%~90%,活性炭质量占比5%~90%,碳纳米管质量占比5%~10%;
(2)将步骤(1)得到的混合物加入到分散剂水溶液中混合均匀;
(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至密闭反应釜内,加入还原剂搅拌均匀进行还原反应,所述氧化石墨烯与所述还原剂的质量比为1:10-1:1,所述反应釜内高速搅拌时间为12-48h,反应釜内液体温度控制在30℃-95℃;
(4)将步骤(3)中得到的反应产物进行过滤水洗、干燥后最终得到所述碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯、活性炭、碳纳米管按照一定的质量比混合均匀,氧化石墨烯质量占比63%~90%,活性炭质量占比5%~30%,碳纳米管质量占比5%~10%;
(2)将步骤(1)得到的混合物加入到分散剂水溶液中混合均匀;
(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至密闭反应釜内,加入还原剂搅拌均匀进行还原反应,所述氧化石墨烯与所述还原剂的质量比为1:10-1:1,所述反应釜内高速搅拌时间为12-48h,反应釜内液体温度控制在30℃-95℃;
(4)将步骤(3)中得到的反应产物进行过滤水洗、干燥后最终得到所述碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料。


3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯、活性炭、碳纳米管按照一定的质量比混合均匀,氧化石墨烯质量占比74%,活性炭质量占比20%,碳纳米管质量占比6%;
(2)将步骤(1)得到的混合物加入到分散剂水溶液中混合均匀;
(3)将步骤(2)得到的混合溶液转移至密闭反应釜内,加入还原剂搅拌均匀进行还原反应,所述氧化石墨烯与所述还原剂的质量比为1:8,所述反应釜内高速搅拌时间为12-48h,反应釜内液体温度控制在30℃-95℃;
(4)将步骤(3)中得到的反应产物进行过滤水洗、干燥后最终得到所述碳纳米管/石墨烯/活性炭复合电极材料。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:元金石秦禄昌张元赛刘冬冬
申请(专利权)人:威海三合永新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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