一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用，制备方法包括将美洲大蠊粉、2‑甲基咪唑依次加入至硝酸锌溶液中并搅拌混合均匀，再将溶液依次经过离心、冻干、煅烧、洗涤、干燥过程后，即得到N自掺杂碳纳米气凝胶材料；该材料可用于制备全固态超级电容器。与现有技术相比，本发明专利技术通过使用美洲大蠊粉与ZIF‑8合成N自掺杂碳纳米气凝胶，合成的碳材料含有丰富的中孔和微孔，可达到良好的电化学性能，其比电容达到223F/g。

【技术实现步骤摘要】
一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用
本专利技术属于电化学和纳米材料
，涉及一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用。
技术介绍
超级电容器是一类介于传统电容器和电池之间的新型储能设备，兼具能量密度高与功率密度大的优点。作为超级电容器中最主要的电能存储贡献者，电极材料是影响超级电容器性能和生产成本的关键因素。基于电荷存储机制，超级电容器电极材料通常分为双电层电容材料和法拉第赝电容材料。以碳材料为代表的双电层电容材料是目前市场上最为商业化应用的超级电容器电极材料。用于超级电容器电极制作的碳材料其合成原料主要来自于矿物燃料、天然植物和合成高分子。天然植物由于环保可再生、来源丰富、价格低廉、碳含量高，受到广泛青睐。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)将美洲大蠊粉加入至硝酸锌溶液中并搅拌混合均匀，得到混合溶液；/n2)将2-甲基咪唑加入至混合溶液中并搅拌混合均匀，得到反应前体溶液；/n3)反应前体溶液依次经过离心、冻干、煅烧、洗涤、干燥过程后，即得到N自掺杂碳纳米气凝胶材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将美洲大蠊粉加入至硝酸锌溶液中并搅拌混合均匀，得到混合溶液；
2)将2-甲基咪唑加入至混合溶液中并搅拌混合均匀，得到反应前体溶液；
3)反应前体溶液依次经过离心、冻干、煅烧、洗涤、干燥过程后，即得到N自掺杂碳纳米气凝胶材料。


2.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的硝酸锌与美洲大蠊粉的摩尔比为1:(1-4)。


3.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，搅拌时间为10-12h，搅拌温度为室温。


4.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的2-甲基咪唑与硝酸锌的摩尔比为1:(0.5-2)。


5.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌时间为20-24h。

【专利技术属性】
技术研发人员：李学剑，李原婷，杨圆圆，王露露，韩生，
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