[发明专利]一种纳米球形碳气凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种纳米球形碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)将碱液与海藻酸混合形成混合溶液，其中海藻酸占混合溶液总质量的2-10％，再将混合溶液加入到搅拌状态下的丙酮或乙醇中，并持续搅拌，经离心、干燥得纳米球形海藻酸基碳气凝胶；

(2)将纳米球形海藻酸基碳气凝胶置于管式炉内，在氮气保护下，升温至500-900℃，保温1-5h，然后冷却至室温，得到碳化的纳米球形海藻酸基碳气凝胶；

(3)将碳化的纳米球形海藻酸基碳气凝胶与KOH混合，并重新置于管式炉内，在氮气保护下升温至700-1000℃，保温1-3h，然后冷却至室温，得到活化的纳米球形海藻酸基碳气凝胶；

步骤(1)中所述的碱液为氨水、乙二胺溶液中的一种或多种，碱液的pH值为8-10；

步骤（1）中将混合溶液加入到搅拌状态下的丙酮或乙醇中，并持续搅拌5-10h，经离心、80℃常压干燥后，得到纳米球形海藻酸基碳气凝胶。

2.根据权利要求1所述的纳米球形碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中混合溶液与丙酮或者混合溶液与乙醇的体积比为1:10～1:100。

3.根据权利要求1所述的纳米球形碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中炭化的纳米球形海藻酸基碳气凝胶与KOH的质量比为1:3-1:5。

4.根据权利要求1所述的纳米球形碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)与步骤(3)中的升温速度均为2-5℃/min。

5.一种高比能高功率超级电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将权利要求1制得的活化纳米球形海藻酸基碳气凝胶与导电炭黑、粘结剂按比例混合，然后加入水搅拌后得浆料，将浆料涂覆在腐蚀铝箔上，干燥后得碳层电极；

S2、将碳层电极冲成圆形电极片，然后真空干燥得电极片；

S3、将电极片作为正负两极，与隔膜组装，并注入电解液，得超级电容器。

6.根据权利要求5所述的高比能高功率超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的粘结剂为PTFE、SBR、CMC中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的高比能高功率超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤S1中浆料的固含量为28-35％；干燥的温度为80-100℃；碳层电极的厚度为80-130μm。

8.根据权利要求5所述的高比能高功率超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤S2中真空干燥的温度为100-140℃，干燥时间为10-15h。