一种超级电容器电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超级电容器电极材料及其制备方法，包括：S1：将第一多孔碳前驱单体溶液与金属化合物前驱体溶液混合，然后加入第二多孔碳前驱单体溶液，5～45℃温度条件下反应0.5～12h；S2：将步骤S1反应后的产物进行固液分离、烘干；S3：将步骤S2烘干后的产物在惰性气体中600～1000℃碳化2～10h，得到金属化合物/碳纳米复合球；金属化合物/碳纳米复合球为金属化合物的纳米颗粒负载在多孔碳纳米球上，金属化合物为具有赝电容效应的金属化合物；第一多孔碳前驱单体或第二多孔碳前驱单体具有与金属离子形成配位作用的官能团。本发明专利技术的制备方法为“自下而上”的一锅法制备方法，使赝电容金属化合物(如氧化锰、氧化镍等)的纳米颗粒在多孔碳的体相中进行均匀分散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电容器电极材料，尤其涉及一种超级电容器电极材料及其制备方法。

技术介绍

1、传统轨道交通机车车辆能源来自于电网(电力机车)或内燃机(内燃机车)。根据中国国家铁路集团有限公司发布的统计公报，2022年，我国仍有内燃机车0.74万台(占国家铁路机车总量的34.7％)。在碳达峰碳中和目标下，提升轨道交通电气化比例，以新技术和新能源保证轨道交通绿色出行和可持续发展，既是一个挑战，也是深入提升我国轨道交通核心技术，保持领先性的重要机遇。以超级电容器为代表的车载电储能系统，不仅可以使机车离网离线运行，并且能在制动时将能量最大化回收，有望将储能容量提高30％。超级电容器的功率密度非常高，是轨道交通启动和能量回收应用的必不可少的系统。近年来，我国更进一步创新地拓展了轨道交通的纯电容驱动，打破了国际上“超级电容器只能作为辅助电源”的传统观念。

2、与新能源汽车相比，轨道交通因为覆盖范围广，运载量更大，因此对其储能系统的动力，安全性和寿命提出了更高的要求，现有新能源汽车的动力储能装置不能满足轨道交通新能源发展的要求。因此，发展更高功率密度和能量密度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述第一多孔碳前驱单体为3-氨基苯酚，所述第二多孔碳前驱单体为甲醛，所述3-氨基苯酚与甲醛的摩尔比为1：(0.5～3)。

3.根据权利要求2所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述3-氨基苯酚与甲醛的摩尔比为1:1.2。

4.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中向反应体系中还加入催化剂，所述催化剂为氨水，调节反应体系的pH值至8～10。

5.根据权利要求1所述的超...

【技术特征摘要】

1.一种超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述第一多孔碳前驱单体为3-氨基苯酚，所述第二多孔碳前驱单体为甲醛，所述3-氨基苯酚与甲醛的摩尔比为1：(0.5～3)。

3.根据权利要求2所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述3-氨基苯酚与甲醛的摩尔比为1:1.2。

4.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中向反应体系中还加入催化剂，所述催化剂为氨水，调节反应体系的ph值至8～10。

5.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述金属化合物前驱体为mn(ch3coo)2、zn...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌元，宁月生，帕尔·艾沙克，周洁，逄鸿儒，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：