【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器电极材料及制备方法
[0001]本专利技术涉及电容电极材料领域,具体说是一种超级电容器电极材料及制备方法。
技术介绍
[0002]随着经济水平的不断提高和科技的不断进步,新型经济的快速发展对能源的需求与日益加剧的环境污染问题之间的矛盾,超级电容器需求不断增加,具有较大的市场前景,超级电容器是一种介于传统电容器和充电电池之间的新型储能装置,它既具有电容器快速充放电的特性,同时又具有电池的储能特性,由于超级电容器具有功率密度高、能量密度大、循环寿命长、安全性好等优点,在电动汽车、航空航天领域有着极其广泛的应用前景,电极材料是超级电容器的重要组成部分,常见的电极材料主要有碳材料、导电高分子、金属氧化物/硫化物等等。
[0003]目前超级电容器用电极材料表面孔径分布实际利用率低,影响电极材料的比表面积,因电极材料的比表面积越大,电容量越大,因此造成电极材料制成的电容量容量小,电极材料的导电率以及机械强度底,从而超级电容器受到导电性的制约,且能量密度及比容量偏低,严重制约了超级电容器,制造原料成本高。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的问题,本专利技术提供了一种超级电容器电极材料及制备方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种超级电容器电极材料,包括碳材料基体、石墨烯、碳纳米管、活化剂、粘结剂、造孔剂、碳纤维和金属盐溶液;所述碳材料基体采用生物质原料碳化制成,得到生物质活化碳粉体A;所述石墨烯与碳纳米管通过稀酸混合得到分散液B;所述活化剂采用氢氧化 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超级电容器电极材料,其特征在于,包括碳材料基体、石墨烯、碳纳米管、活化剂、粘结剂、造孔剂、碳纤维和金属盐溶液;所述碳材料基体采用生物质原料碳化制成,得到生物质活化碳粉体A;所述石墨烯与碳纳米管通过稀酸混合得到分散液B;所述活化剂采用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钙、碳酸氢钠、草酸钾、碳酸氢钾中的一种或几种;所述粘结剂采用水溶型粘结剂、热熔型粘结剂、溶剂型粘结剂或乳液型粘结剂中的一种或几种,所述粘接剂采用聚四氟乙烯分散液、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇中的一种;所述造孔剂采用氯化钠、氯化钾、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢钾、碳酸氢铵中的一种或几种;所述金属盐溶液采用Ni、Mn、Co、Al、Zr、Mg、W、Ti、Ir中的一种或几种混合溶液盐溶液。2.根据权利要求1所述的一种超级电容器电极材料,其特征在于:所述生物质原料包括椰壳、竹木屑、农作物秸秆、果壳、家畜粪便中的一种或几种,所述农作物秸秆采用棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、薯类秸秆中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种超级电容器电极材料,其特征在于:所述生物质活化碳粉体A的粒度为200
‑
350目,所述造孔剂的粒度为100
‑
150目,所述活化剂溶液的浓度为0.05~4g/mL。4.根据权利要求1所述的一种超级电容器电极材料,其特征在于:所述碳材料基体、石墨烯、碳纳米管、活化剂、粘结剂和造孔剂的比值为(15
‑
25):(35
‑
45):(25
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35):(1
‑
10):(2
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5):(2
‑
15)。5.一种根据权利要求1所述的一种超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:该制备方法包括以下步骤:步骤一、碳材料基体制备:收集碳材料基体制备用的生物质原料,生物质原料经过碳化、粉碎处理的到生物质活化碳粉体A;步骤二、分散液B制备:石墨烯和碳纳米管在稀酸中混合制成分散液B;步骤三、复合生物质碳前驱体制备:生物质活化碳粉体A和分散液B混合均匀,经过反应、干燥、破碎得到复合生物质碳前驱体C;步骤四、复合生物质碳材料制备:复合生物质碳前驱体C通过碳化得到复合生物质碳材料D;步骤五、复合电极材料:复合生物质碳材料D与金属盐溶液、粘结剂、造孔剂、碳纤维混合,充分搅拌后,进行水浴反应和电脑微波辐射反应,离心、清洗并烘干,在空气中煅烧烘干得到的产物,即可得到多孔复合电极材料。6.根据权利要求5所述的一种超...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜霞,马婵媛,周秀英,
申请(专利权)人:甘肃农业职业技术学院,
类型:发明
国别省市:
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