【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高能量密度、高功率密度、长循环寿命的超级电容器电极材料和相关电解液体系。本专利技术所用电极材料为石墨烯基氢氧化钴复合电极材料，电解液为铁氰化钾和氢氧化钾的混合电解液。实现固相电极材料和液相电解液同时提供赝电容，使该电极体系的电容大幅度提闻，不仅具有闻能量密度，而且具有闻功率特性和循环稳定性。
技术介绍
随着人类社会的进步，能源的需求飞速增长，全球变暖和能源危机已成为人类必须面临的严峻挑战，发展新型的能量存储装置成为21世纪人类解决能源问题新的有效途径。目前储能器件主要有电池和电容器。电池具有高的能量密度，但其功率密度无法达到超级电容器的水平。电容器具有高的功率密度和使用寿命，但其能量密度往往明显低于电池，限制了其应用范围。近年来，许多应用领域对储能装置功率密度和能量密度的要求越来越高，尤其是对于那些移动式的电子设备、车辆、大型军事装备、野外作业、空间飞行物等，因此为超级电容器的发展和应用提出了新的挑战。开发同时具备高能量密度、高功率密度、长循环寿命的新型能量存储装置非常迫切。为了提闻超级电容器的能量密度，研究者一方面从提闻电极材料比电容和提闻工...
【技术保护点】
一种石墨烯/氢氧化钴?铁氰化钾/氢氧化钾超级电容器储能电极体系的制备方法，其特征在于：所用固体电极材料为石墨烯/氢氧化钴，所用电解液为铁氰化钾和氢氧化钾的混合电解液，实现固体电极和电解液同时提供赝电容，具体步骤包括：步骤A：将基底材料置于真空装置中，在保护气体氩气氛围下加热至反应温度，待温度达到反应温度后，通入反应气体，保温一段时间，使气体混合均匀；步骤B：利用等离子体增强化学气相沉积法，调整反应气压，设定射频功率及电离时间，在衬底上沉积石墨烯，使碳源气体、氩气在射频电源的作用下离化、分解成为等离子体，通过化学反应，最终在基底上沉积少层石墨烯；步骤C：反应结束后，停止通入反...
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/氢氧化钴-铁氰化钾/氢氧化钾超级电容器储能电极体系的制备方法，其特征在于: 所用固体电极材料为石墨烯/氢氧化钴，所用电解液为铁氰化钾和氢氧化钾的混合电解液，实现固体电极和电解液同时提供赝电容，具体步骤包括: 步骤A:将基底材料置于真空装置中，在保护气体氩气氛围下加热至反应温度，待温度达到反应温度后，通入反应气体，保温一段时间，使气体混合均匀； 步骤B:利用等离子体增强化学气相沉积法，调整反应气压，设定射频功率及电离时间，在衬底上沉积石墨烯，使碳源气体、氩气在射频电源的作用下离化、分解成为等离子体，通过化学反应，最终在基底上沉积少层石墨烯； 步骤C:反应结束后，停止通入反应气体，继续通保护气体，冷却至室温； 步骤D:将沉积少层石墨烯的基底浸入装有硝酸钴电解液的电解槽中，并将电解槽置于恒温水浴槽内，升温至预定反应温度时，保温一段时间，使电化学沉积系统维持恒温； 步骤E:将恒压恒流电源电位或电流调整至实验所需数值，在一定浓度的硝酸钴电解液中，按实验预定沉积电量进行电沉积；电沉积完毕后，用去离子水清洗电极表面多次，自然晾干，即可得到石墨烯/氢氧化钴电极； 步骤F:铁氰化钾/氢氧化钾混合水溶液为电解液，以石墨烯/氢氧化钴为工作电极，钼片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，进行电化学性能测试。2.按权利要求书I所述的一种石墨烯/氢氧化钴电化学超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于: 步骤A中，所述基 底材料选自泡沫镍、多孔钛、不锈钢网、镍片、钛片或铁片常用衬底材料；所述保护气体氩气流速10 40SCCm，压强为100 500Pa ;所述反应气体为碳源气体，所述反应温度为600 900°C ;所述保温时间为5 30min。3.按权利要求书I或2所述的一种石墨烯/氢氧化钴电化学超级电容器电极材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟涛，赵翠梅，王欣，王浩翔，张恒彬，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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