一种钛掺杂硬碳电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钛掺杂硬碳电极材料，将泡沫镍裁剪成圆片，用丙酮超声清洗后，用去离子水洗涤，烘干并浸泡在硝酸溶液中，浸泡处理，用去离子水洗涤至洗涤液为中性，制得预处理镍片；将强化填料、聚四氟乙烯水乳液和乙醇混合均匀，得到附着液，将附着液涂覆在预处理镍片上，真空干燥，再压片处理制得，改性基体上含有硫和氮元素，在碳化过程中能够形成硫原子和氮原子掺杂位点，增加了储存位点能够增加电极的电容值，改性基体以纤维素为原料碳化与表面的金属有机框架配合能够增强电极材料的湿润性，使得电解液能够充分渗透并填满电极孔隙，保证了电极内反应的规则性，保证固体和电解质的界面膜稳定形成，增长了循环寿命。增长了循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种钛掺杂硬碳电极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于
电极材料制备
，具体涉及一种钛掺杂硬碳电极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源电动车和便携式电子产品的快速发展，人类社会需要更大储存容量的储能器件作为元器件的备用电源。超级电容器在应用上有着良好的发展前景但是其自放电现象以及较低的能量密度阻碍了其快速发展，碳材料主要有活性炭、碳纳米管、石墨烯、软碳以及硬碳等。在所有碳材料中，活性炭以其成本低廉，出色的比表面积、优异的电化学性能等特点，被普遍用作电极材料，现阶段的电极材料由于自身湿润性差，电极的电解质润湿不足，会导致电极内反应不规则，固体
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电解质界面膜形成不稳定。这可能会恶化电池性能，并导致循环寿命变差。此外，不完全润湿使锂金属枝晶形成，这导致了严重的安全问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种钛掺杂硬碳电极材料及其制备方法，解决了现阶段电极材料湿润性差以及电容量不高的问题。
[0004]一种钛掺杂硬碳电极材料及其制备方法，具体包括如下步骤：步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛掺杂硬碳电极材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤S1：将泡沫镍裁剪成圆片，用丙酮超声清洗后，用去离子水洗涤，烘干并浸泡在硝酸溶液中，浸泡处理，用去离子水洗涤至洗涤液为中性，制得预处理镍片；步骤S2：将强化填料、聚四氟乙烯水乳液和乙醇混合均匀，得到附着液，将附着液涂覆在预处理镍片上，真空干燥，再压片处理制得钛掺杂硬碳电极材料。2.根据权利要求1所述的一种钛掺杂硬碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述的强化填料由如下步骤制成：步骤A1：将六水合硝酸锌和甲醇混合，搅拌并加入改性基体，搅拌处理后，静置处理，离心去除上清，将底物置于恒温管式炉中，碳化处理，制得复合填料，将复合填料分散在乙醇中，加入KH550和去离子水，搅拌处理，制得改性填料；步骤A2：将去离子水、异丙醇和氨水混合，搅拌并加入单宁酸，搅拌处理后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入钛酸四丁酯、乙酸和正丙醇，进行反应后，再在氩气气氛下，碳化处理后，分散在乙醇中，加入KH570和去离子水，搅拌处理，制得改性载体；步骤A3：将改性填料和改性载体分散在去离子水中，搅拌处理，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入吡咯和氯化铁，进行反应后，过滤去除滤液，将底物烘干，制得强化填料。3.根据权利要求2所述的一种钛掺杂硬碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤A1所述的六水合硝酸锌和改性基体的质量比为3:5，KH550的用量为复合填料质量的3
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5%。4.根据权利要求2所述的一种钛掺杂硬碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤A2所述的去离子水、异丙醇、氨水和单宁酸的用量比为180mL:20mL:1mL:0.6g，底物、钛酸四丁酯、乙酸和正丙醇的用量比为2g:1mL:1mL:7mL，KH570的用量为底物质量的3
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5%。5.根据权利要求2所述的一种钛掺杂硬碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤A3所述的改性填料、改性载体、吡咯和氯化铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：左友元，
申请(专利权)人：昆山美淼新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：