[发明专利]一种碳纳米管与氧化镍复合电极材料制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电极材料制备领域。

背景技术

超大容量离子电容器是一类介于传统静电电容器与电池之间的新型电子元器件，它既可储存大比能量，又可实现高比功率和长循环使用寿命。可应用于电动车辆驱动电源以及其它各种需短时大功率放电的场合。

根据电容形成的机理，超大容量离子电容器可分为双电层电容器和赝电容器两大类。双电层电容器是在电极/ 电解质界面通过电子和离子的定向排列造成电荷对峙而产生；赝电容器则是在电极表面的二维或体相的准二维空间上，电活性物质发生高度可逆的氧化还原反应或吸附脱附过程，从而实现电荷的储存进而形成赝电容，赝电容的比电容量可达双电层电容比电容量的10～100 倍。

双电层电容器主要以高比表面积活性炭、活性炭纤维等作为电极材料，但活性炭材料导电性较差，所得电容器等效串联电阻较大（等效串联电阻也与电解液和电容器结构等因素有关），导致其功率特性较差；另外，活性炭结构上存在所谓的“死孔”，这使得其频率响应特性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高比电容的碳纳米管与氧化镍复合电极材料制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳纳米管与氧化镍复合电极材料制备方法，对碳纳米管进行硝酸回流处理，硝酸质量分数为65%，回流处理温度为120℃，时间为12h，过滤、清洗、干燥。取回流处理好的碳纳米管加入Ni（NO₃）₂水解液，充分搅拌后水解3d，然后过滤、清洗、干燥，再在400℃的空气气氛中热处理2h，得到碳纳米管与氧化镍复合电极材料。

本发明具有如下有益效果：

制备的碳纳米管与氧化镍复合电极材料，将其制作成电极，其比电容可以达到160F/g。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例：本发明所述制备过程为，对碳纳米管进行硝酸回流处理（碳纳米管由催化裂解法制得，使用前用50倍于样品质量的浓硝酸浸泡1h以除去碳纳米管中的催化剂），硝酸质量分数为65%，回流处理温度为120℃，时间为12h，过滤、清洗、干燥。取回流处理好的碳纳米管加入Ni（NO₃）₂水解液，充分搅拌后水解3d，然后过滤、清洗、干燥，再在400℃的空气气氛中热处理2h，得到碳纳米管与氧化镍复合电极材料。

将制备的复合电极材料加入质量分数为5%的粘结剂，压片形成复合电极，将两片电极在1mol/L的KOH电解质溶液中浸渍后，用浸渍了同一电解质溶液的玻璃纤维作为隔膜，装配成电容器测试单元，碳纳米管与氧化镍作复合电极材料，所得超大容量离子电容器的比电容值较单一碳纳米管电极材料的明显提高，所得比电容值可达160F/g。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。