一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法技术

本发明专利技术一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法，是用金属泡沫集流体为模板原位沉积炭材料制备电极材料。首先将金属氧化物用喷雾干燥法均匀分散于集流体表面，所选集流体为泡沫金属，本身具有大量大孔结构，在活化过程中，金属氧化物在高温时与沉积的炭材料发生氧化还原反应，进一步在炭材料表面形成孔洞，水蒸气再顺着孔洞进一步活化形成大量微孔，进而得到超级电容器用多孔炭材料。本发明专利技术以金属泡沫的集流体为模板，在其上沉积炭，此炭电极材料将拥有三维多孔结构，有很多大孔结构存在，在拥有大量孔道的炭材料中采用水蒸气活化法，在大孔结构炭材料内部引入微孔孔道，使电极材料的比表面积和电导率都得到有效的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法
本专利技术属于超级电容器用电极材料制备
，尤其涉及一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法。
技术介绍
超级电容器作为新型储能元件，由于循环寿命长、可逆性良好、能量密度和功率密度高等的优点，能有效弥补传统电容器与电池之间的空白，一经问世便受到广泛关注。鉴于其诸多性能优势，超级电容器可广泛应用于汽车工业、航空航天、信息技术、电子工业、国防科技等多个领域，属低碳经济核心产品。电极材料作为超级电容器的重要组成部分，很大程度上决定了超级电容器的性能和生产成本，一般以煤、石油、木材、果壳、树脂等原料经调制后进行碳化活化制备多孔炭材料，活化方法分物理活化(采用CO2、H2O蒸气为活化剂)和化学活化(KOH、ZnCl2、H3PO4等为活化剂)，原料和制备工艺决定了多孔炭电极材料的物理和化学性能。一般情况下将制备的多孔炭材料通过粘结剂粘在集流体表面作为电极材料后进行电池的组装和测试。在组装过程中，需要使用粘结剂和导电剂，这样粘结剂和导电剂的使用增加了电极片的质量，从而会使整个电池的比容量降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)添加催化剂：首先将粉状金属氧化物分散于水中形成悬浮液，进行喷雾干燥，均匀分散于集流体表面；/n2)原料制备：以上述步骤1)所得集流体为模板，将集流体放入化学气相沉积炉的石英管的末端，通入碳源，调节化学气相沉积炉的反应温度，首先调节至300～450℃，进行低温长时间预沉积；再提高温度至600～1000℃，进行化学气相沉积，化学气相沉积时间30～90min，反应结束后在集流体上原位沉积了炭材料；/n3)活化过程：将含有原位沉积炭材料的集流体置于白钢网上，移入活化炉中，以3～5℃/min的升温速率升温至400～7...

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)添加催化剂：首先将粉状金属氧化物分散于水中形成悬浮液，进行喷雾干燥，均匀分散于集流体表面；
2)原料制备：以上述步骤1)所得集流体为模板，将集流体放入化学气相沉积炉的石英管的末端，通入碳源，调节化学气相沉积炉的反应温度，首先调节至300～450℃，进行低温长时间预沉积；再提高温度至600～1000℃，进行化学气相沉积，化学气相沉积时间30～90min，反应结束后在集流体上原位沉积了炭材料；
3)活化过程：将含有原位沉积炭材料的集流体置于白钢网上，移入活化炉中，以3～5℃/min的升温速率升温至400～700℃进行水蒸气活化，水蒸气流速0.5～3mL/min，活化时间0.5～1.5h，最后自然降温至室温，取出经活化后带有电极材料的集流体；
4)电极材料的制备：经活化后带有电极材料的集流体，用辊压机压实，组装成电池后，测试电化学性能。


2.根据权利要求1所述一种超级电容器用以集流体为模板制备电极材料的方法，其特征在于，上述步骤1)中金属氧化物与集流体的重量比为1～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明聪，刘书林，和凤祥，屈滨，孙刚，张勇，王守凯，张功多，
申请(专利权)人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21