一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用技术

本发明专利技术涉及离子电容器技术领域，具体涉及一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用。所述材料为氟掺杂的无规则块状的碳材料。本发明专利技术的氟掺杂碳材料通过原位生成制备简单，而且氟掺杂提供了更多的活性位点。另外，本发明专利技术利用聚偏二氟乙烯(PVDF)直接高温退火，通过调节温度原位掺杂得到氟掺杂碳材料。通过氟与碳形成碳氟(C

【技术实现步骤摘要】
一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用


[0001]本专利技术涉及离子电容器
，具体涉及一种氟掺杂碳正极材料及其制备方法和在高电压下的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息旨在增加对本专利技术总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]随着社会快速发展，技术的不断创新，导致能源需求也快速增长。但是地球上的化石燃料资源是有限的，近年来，风能，太阳能和潮汐能以及其他可再生和环保能源受到了广泛关注，但是这些可再生环保能源的直接输出不稳定或不连续。因此，如何建立起固定高效的能源存储系统，使其满足日常生活的需求，成为可持续能源发展领域亟待解决的主要问题。
[0004]碱金属离子电容器具有传统电容器和二次电池的双重特征，即负极通过氧化还原反应及其对离子的嵌入进行能量储存；正极通过将离子吸附在电极表面或近表面来进行能量储存。由E＝1/2CV2(C为比电容，V为工作电压)可知电容器的能量密度主要取决于电极材料自身的容量，以及电容器的电压窗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟掺杂碳材料，其特征在于，所述正极材料的氟原子原位掺杂在碳基体上，所述氟掺杂的碳基体中氟与碳基体之间以C
‑
F形式成半离子键。2.一种权利要求1所述的氟掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：（1）PVDF
‑
C的制备：将PVDF研磨，在保护气体下高温下退火碳化，记为PVDF
‑
C；（2）PVDF
‑
C的活化：在步骤（1）制备的PVDF
‑
C中加入KOH，研磨，在保护气体下高温退火活化，浸渍处理之后，抽滤干燥，即得所述氟掺杂碳正极材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述PVDF在保护气体下的退火温度为400~800℃，升温速率2~5 min，并在该条件下保温10~40 min。步骤（2）中所述PVDF
‑
C与KOH的质量比为1：1~4。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述PVDF
‑
C与KOH混合物在保护气体下的退火温度为600~900℃退火，并在该条件下保温1~3 h。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中采用稀盐酸浸渍；其中所述稀盐酸浸渍溶液的浓度为1~4 mol/L。6.一种权利要求1所述的氟掺杂碳材料或权利要求2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：原长洲，张亚敏，刘森，侯林瑞，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：