一种基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种3D分级多孔氮掺杂石墨碳/多孔泡沫石墨烯/碳布复合电极的制备方法，首先，采用氧化石墨烯（GO）与戊二醛交联，以气泡诱导形成泡沫结构，经冷冻干燥和高温碳化，制备出多孔泡沫石墨烯。其次，利用黄原胶通过聚吡咯修饰及静电自组装，结合镁离子模板法，经高温碳化制备得到3D分级多孔氮掺杂石墨碳。最后，将两种材料分别制备成喷涂液A和喷涂液B，并交替喷涂至碳布表面，形成多层次叠加的复合结构，获得最终的3D分级多孔氮掺杂石墨碳/多孔泡沫石墨烯/碳布复合电极。该电极材料具有高比表面积、良好导电性及优异的循环稳定性，可广泛应用于超级电容器、电化学储能器件及柔性电子设备领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，属于新能源材料、电化学储能技术及功能复合材料领域。

技术介绍

1、随着全球能源需求的持续增长和环境问题的日益严重，开发高性能、可持续的储能技术已成为当前科学研究的热点。超级电容器（scs）作为一种新型储能器件，因其高功率密度、长循环寿命和快速充放电能力，在便携式电子设备、电动汽车、智能电网等领域具有广泛的应用前景。然而，超级电容器的能量密度相对较低，极大限制了其在高能量存储系统中的应用。因此，开发具有高比电容、高导电性和优异循环稳定性的电极材料，是提升超级电容器性能的关键。

2、碳基材料因其优异的导电性、化学稳定性和丰富的孔隙结构，被广泛用于超级电容器电极。其中，多孔石墨烯和氮掺杂石墨碳因其独特的三维（3d）导电网络、较大的比表面积和优良的电荷存储能力，在电化学储能领域受到广泛关注。然而，单一的石墨烯或氮掺杂石墨碳材料往往存在导电性受限、孔结构分布不均以及机械稳定性不足等问题，难以同时满足高功率密度和高能量密度的需求。因此，制备多组分协同增强的复合电极材料成为提升电极性能的重要策略。li本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述多孔泡沫石墨烯的制备方法为：

3.如权利要求2所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述戊二醛水溶液的质量浓度为2%。

4.如权利要求1所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述黄原胶基3D分级多孔氮掺杂石墨碳的制备方法为：

5.如权利要求4所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述黄原胶接枝聚吡咯复合凝胶的制备方法为：

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【技术特征摘要】

1.一种基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述多孔泡沫石墨烯的制备方法为：

3.如权利要求2所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述戊二醛水溶液的质量浓度为2%。

4.如权利要求1所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述黄原胶基3d分级多孔氮掺杂石墨碳的制备方法为：

5.如权利要求4所述的基于喷涂组装法的碳基复合电极的制备方法，其特征在于，所述黄原胶接枝聚吡咯复合凝胶的制备方法为...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐清清，叶海涛，王正凤，王彩燕，赵瑨云，吴芳芳，
申请(专利权)人：武夷学院，
类型：发明
国别省市：