一种碳化钛薄膜材料、制备方法及锌离子混合电容器技术

本发明专利技术涉及一种碳化钛薄膜材料、制备方法及锌离子混合电容器，所述碳化钛薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：将碳化钛纳米片和铵盐的水溶液混合后，超声处理，再固液分离，取上层液体获得插层的碳化钛纳米胶体；向所述插层的碳化钛纳米胶体中加入水溶性盐，反应后，固液分离，水洗，干燥，获得碳化钛气凝胶；对所述碳化钛气凝胶进行模压成型，获得碳化钛薄膜材料。本发明专利技术通过纳米片扭曲策略制备的超褶皱碳化钛薄膜具有明显提升的抗压缩性能。在1MPa的压强下，电极材料的微观结构不会发生变化。此外，本发明专利技术的碳化钛薄膜材料具有更低的曲折度，将其直接用于构建电极，可加速离子传输，显著提升电极的动力学性能，满足高质量负载应用的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳化钛薄膜材料、制备方法及锌离子混合电容器，属于能源存储领域。

技术介绍

1、在现代能源存储技术中，高负载电极的开发是提高电容器等储能器件的能量密度、降低总体成本的关键因素。高负载电极通过显著增加活性材料的含量并减少储能器件内部的非活性组分，从而提升储能器件整体能量密度。然而，在制备厚电极以实现高负载时，面临一系列关键挑战。首先，厚电极在干燥过程中易发生断裂，这不仅影响电极的结构完整性，还可能导致与集流体之间的接触失效。随着厚度的增加，电极材料在干燥过程中产生的应力和应变显著加大，进而引发裂纹和层间分离。此外，电极中的导电剂和粘合剂在涂覆过程中常常分布不均，容易在电极表面富集。这种不均匀性会降低电极的导电性，并严重影响其长期循环稳定性。

2、近年来，自支撑电极作为一种新兴的替代方案被提出。自支撑电极无需粘结剂、导电剂和集流体，简化了制造工艺，同时提高了电极的结构完整性和能量密度。金属和碳基材料常被用作框架材料，支持活性材料形成自支撑电极，从而增强电子和离子的传输。然而，在实际应用中，确保框架材料与活性材料复合物的均匀性和一致性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化钛纳米片的制备方法包括如下步骤：将Ti3AlC2加入氢氟酸溶液中，保持溶液温度在25-40℃，反应4-8小时后，用去离子水离心洗涤至上清液的pH值为5-6，获得碳化钛纳米片；其中，所述氢氟酸溶液的浓度为20-40wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述水溶液中铵盐的浓度为5-25wt%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，超声处理的时间为30-90min；固液分离时，以3000-4000r/...

【技术特征摘要】

1.一种碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化钛纳米片的制备方法包括如下步骤：将ti3alc2加入氢氟酸溶液中，保持溶液温度在25-40℃，反应4-8小时后，用去离子水离心洗涤至上清液的ph值为5-6，获得碳化钛纳米片；其中，所述氢氟酸溶液的浓度为20-40wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，所述水溶液中铵盐的浓度为5-25wt%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，超声处理的时间为30-90min；固液分离时，以3000-4000r/min的速率离心30-90min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：解修强，李国豪，张楠，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：