一种高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片及熔碱法制备方法和应用技术

技术编号:42066910 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-19 16:50
本发明专利技术公开了一种高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔碱法制备方法,属于电容器材料技术领域。其制备方法为:将硼源、氮源与碳源混合得混合原料,加入强碱和水,搅拌得白色浆料;白色浆料进行水热反应,得黑色粘稠浆料;黑色粘稠浆料在氮气气氛下煅烧,降温后得高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片。本发明专利技术制备方法可直接获得大尺寸BCN纳米片,避免了后续繁琐的剥离工艺,具有操作简单、高效便捷、具备工业化规模生产潜力等诸多优点,可以应用在电容器材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电容器材料,具体涉及一种高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片及熔碱法制备方法和应用


技术介绍

1、为应对能源短缺和环境污染日益加剧的窘境,各国对新型储能器件的研发攻关已提上日程。其中,锂离子电池作为一种在技术上相对成熟的储能器件,已广泛应用于工业化生产的众多方面。而为弥补锂离子电池在功率密度与循环寿命上的不足,针对超级电容器的研究与市场化进程已然兴起,并有望成为一种补充锂离子电池的重要技术手段。

2、在超级电容器的诸多电极材料中,衍生于传统碳材料的硼碳氮(bcn)材料已逐渐成为能源存储与转化领域的研究热点。bcn材料为b、c与n元素构成的三元相体系,通过改变各元素含量可实现对其光学、化学、电学等诸多性质的调控。在电化学储能方面,高碳含量的bcn材料继承了传统碳材料的高导电性,与此同时b、n杂原子的存在为碳体系引入了更丰富的表面缺陷与电化学活性位点,此外杂原子还可通过额外的电容反应(如b在h+的化学吸附及后续反应中具有电化学活性,n可形成吡啶n与吡咯n位点等)贡献更多的电容量。

3、目前制备bcn材料的方法主要包括气相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔碱法制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔减法制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硼源为硼酸、氧化硼、硼酸铵中的一种以上;所述的碳源为葡萄糖、膨胀石墨、蠕虫石墨、石墨烯中的一种以上;所述的氮源为尿素、碳酸氢铵、双氰胺中的一种以上;所述的强碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔减法制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硼源、氮源和碳源的摩尔比为1~9: 1~9: 1~9,混合原...

【技术特征摘要】

1.一种高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔碱法制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔减法制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硼源为硼酸、氧化硼、硼酸铵中的一种以上;所述的碳源为葡萄糖、膨胀石墨、蠕虫石墨、石墨烯中的一种以上;所述的氮源为尿素、碳酸氢铵、双氰胺中的一种以上;所述的强碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔减法制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硼源、氮源和碳源的摩尔比为1~9: 1~9: 1~9,混合原料与强碱、水的质量比为3~20:4~10:1~10。

4.根据权利要求1所述的高性能超级电容器电极材料硼碳氮纳米片的熔减法制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:史栋杨铭志许扬郝霄鹏吴拥中邵永亮解宏翔
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东省科学院
类型:发明
国别省市:

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