[发明专利]一种电容器元件复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种电容器元件复合材料及其制备方法。

背景技术

随着世界经济的快速发展，人口的迅猛增长，环境污染问题和能源短缺问题已成为亟待解决的世界性问题。尤其是随着石油等不可再生资源的日益枯竭，而能源需求却在进一步扩大的今天，能源短缺问题直接关系着经济的发展和社会的稳定。近些年来，不少专家与企业也在探索新型可再生能源来代替这些不可再生资源，如太阳能和风能等清洁能源，也取得了一定的进展，但是这些能源输出不稳定，同时具有时效性，因此需要一些储能器件来将这些能量储存起来，再通过在这些器件来实现能量的稳定输出。而电容器就是这样一种器件，目前已被广泛用于便携式移动电源、备用电源和混合动力汽车电源等领域，因此具有重要的社会价值和巨大的市场前景。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种电容器元件复合材料，其比电容值和能量密度都非常高，较传统电容器高出许多，放电效率高，同时也表现出很好的可逆性，具有优异的循环使用稳定性。

技术方案：一种电容器元件复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯2-5份、木糖醇10-20份、木质素50-80份、茶皂素1-2份、山梨酸0.1-0.3份、蔗糖50-70份、丁基羟基茴香醚0.5-1份、2,6-二叔丁基对甲酚0.4-0.8份、硬脂酸正丁酯1-2份、异丙醇3-6份、浓盐酸5-10份、氢氧化钾10-20份、氢氧化钠10-20份、蒸馏水200-300份。

进一步优选的，所述的一种电容器元件复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯3-4份、木糖醇12-17份、木质素60-70份、茶皂素1.2-1.6份、山梨酸0.15-0.25份、蔗糖55-65份、丁基羟基茴香醚0.6-0.9份、2,6-二叔丁基对甲酚0.5-0.7份、硬脂酸正丁酯1.1-1.7份、异丙醇4-5份、浓盐酸6-9份、氢氧化钾12-18份、氢氧化钠12-17份、蒸馏水220-280份。

上述电容器元件复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1） 将氧化石墨烯、木糖醇、木质素、蔗糖和150-250份蒸馏水混合，搅拌3-4小时；

（2） 装入水热反应釜中，加热到200-250℃保温12-13小时；

（3） 冷却至室温，过滤，以蒸馏水洗涤至中性；

（4） 放入烘箱中，在温度110-120℃下干燥22-24小时，得产物A；

（5） 将产物A、氢氧化钾、氢氧化钠和剩余蒸馏水混合搅拌；

（6） 将茶皂素、山梨酸、丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基对甲酚、硬脂酸正丁酯和异丙醇混合搅拌10-20分钟；

（7） 将上述混合物混合，置于管式炉中烧结，烧结温度为780-820℃，升温速率为5℃/min，保温时间为60-90分钟；

（8） 冷却至室温，先后用浓盐酸和蒸馏水洗涤至中性；

（9） 放入烘箱中，在温度110-120℃下干燥22-24小时即得。

进一步优选的，步骤（1）中搅拌时间3.5小时。

进一步优选的，步骤（2）中温度为210-240℃，保温时间为12.5小时。

进一步优选的，步骤（4）中温度为115℃，干燥时间为22.5-23.5小时。

进一步优选的，步骤（6）中搅拌时间为15分钟。

进一步优选的，步骤（7）中烧结温度为790-810℃，保温时间为70-80分钟。

进一步优选的，步骤（9）中温度为115℃，干燥时间为22.5-23.5小时。

有益效果：本发明的电容器元件复合材料的比表面积在3120-3130m²/g之间，其比电容值非常高，最高可达210F/g，能量密度也高达49.7Wh/kg，较传统电容器高出许多，放电效率高，同时本材料表现出很好的可逆性，具有优异的循环使用稳定性。

具体实施方式

实施例1

一种电容器元件复合材料，由以下成分以重量份制备而成：氧化石墨烯2份、木糖醇10份、木质素50份、茶皂素1份、山梨酸0.1份、蔗糖50份、丁基羟基茴香醚0.5份、2,6-二叔丁基对甲酚0.4份、硬脂酸正丁酯1份、异丙醇3份、浓盐酸5份、氢氧化钾10份、氢氧化钠10份、蒸馏水200份。