一种木质素碳-过渡金属氧化物不对称超级电容器及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种木质素碳

【技术实现步骤摘要】
一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器及其制备与应用


[0001]本专利技术属于生物质废弃物高值化利用领域，具体涉及一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器及其制备与应用。

技术介绍

[0002]近年来，化石能源消耗日益增大和环境污染带来的系列环境和社会问题引起了广泛关注。超级电容器作为一种绿色储能设备，比传统电容器的能量密度更高，且比锂离子电池、燃料电池等的功率密度更高、充放电速度更快、循环稳定性更好，已在新能源汽车、可穿戴电子设备、电网储能等方面有广泛应用。
[0003]目前，超级电容器由于实际能量密度较低而阻碍了其大规模商业化进程。因此，亟需新的策略来提高其能量密度，比如提高比电容和拓宽电位窗口等方法。拓宽电位窗口可通过使用离子液体或有机电解液代替水系电解液，或者构建不对称超级电容器。由于离子液体存在成本高、导电率低、黏度高等问题，而有机电解液存在安全性低、易挥发、成本高的缺点，目前较有应用前景的方法是构建不对称超级电容器。不对称超级电容器充分利用两个不同的电极材料电位窗口不同的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将Mn(NO3)2·
4H2O、Co(NO3)2·
6H2O、尿素、氟化铵和铁盐溶于水中得到水热反应溶液；将泡沫镍置于水热反应溶液中，于120～170℃的高压反应釜中水热反应6～15h，取出样品，洗涤，干燥，煅烧，得到铁掺杂钴酸锰纳米线电极；(2)将木质素碳化，然后将碳化后的木质素与碱或盐混合，研磨，在氮气或惰性气体氛围下煅烧活化，降至室温，稀酸酸洗，干燥，得到木质素碳；(3)将铁掺杂钴酸锰纳米线电极作为正极，木质素碳作为负极活性材料，组装成不对称超级电容器。2.根据权利要求1所述一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器的制备方法，其特征在于，所述Mn(NO3)2·
4H2O和铁盐的摩尔比为1:0.5～4；步骤(1)所述铁盐为FeCl3·
6H2O和Fe2(SO4)3中的至少一种。3.根据权利要求1所述一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述铁掺杂钴酸锰纳米线电极中的活性材料为铁掺杂钴酸锰纳米线；所述木质素碳和铁掺杂钴酸锰纳米线的质量比为2～12:1。4.根据权利要求1所述一种木质素碳
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过渡金属氧化物不对称超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Mn(NO3)2·
4H2O、Co(NO3)2·
6H2O、尿素和氟化铵的摩尔比为1～3:1～4:3～6:4～7；步骤(1)所述煅烧的温度为250～400℃，时间为1～5h；步骤(1)所述Mn(NO3)2·
4H2O在水中的摩尔浓度为0.01～0.05...

【专利技术属性】
技术研发人员：俎喜红，吴耀应，邱学青，陈子涵，张文礼，秦延林，林绪亮，陈理恒，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：