[发明专利]一种用于超级电容器的碳基复合材料的制备方法有效
申请号: | 201711170904.9 | 申请日: | 2017-11-22 |
公开(公告)号: | CN108039288B | 公开(公告)日: | 2019-09-24 |
发明(设计)人: | 袁宇丹;曾剑桥;孙艺;赵胤超;孙伟;杨莉;赵策洲 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学;西交利物浦大学;无锡烯晶碳能新材料科技有限公司 |
主分类号: | H01G11/32 | 分类号: | H01G11/32;H01G11/26;H01G11/86;H01G11/48 |
代理公司: | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人: | 范晴 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 超级 电容器 复合材料 制备 方法 | ||
1.一种用于超级电容器的碳基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.制备聚甲基丙烯酸甲酯PMMA/聚丙烯腈PAN的核壳结构;具体方法如下:
A-1.将5-20ml PMMA单体和5-20mg过硫酸钾KPS加入到100-600ml去离子水中,在60-80℃氮气氛围下用磁力搅拌机搅拌3-6小时,
A-2.取100-300ml步骤A-1的溶液,5-20ml丙烯腈AN和5-20mg过硫酸钾KPS加入到100-300ml去离子水中,在60-80℃氮气氛围下用磁力搅拌机搅拌2-4小时,
A-3.将步骤A-2的PMMA/PAN溶液离心,用去离子水清洗数次并干燥;
B.将前述的PMMA/PAN核壳结构与氧化石墨烯混合,抽滤后并干燥,得到GO/PMMA/PAN;步骤B的具体方法如下:
B-1.称量氧化石墨烯GO粉末加入去离子水,超声1-2小时;
B-2.称量PMMA/PAN粉末加入去离子水,超声1-2小时;且氧化石墨烯GO和PMMA/PAN颗粒的混合质量比为1:10-1:50;
B-3.将步骤B-1和步骤B-2中的溶液混合超声1-2小时;
B-4.真空抽滤步骤B-3中的混合溶液并干燥,得到GO/PMMA/PAN;
C.高温碳化,去除PMMA并还原得到rGO/PAN;步骤C的具体方法如下:
C-1.将GO/PMMA/PAN粉末在空气氛围下200-300℃加热1-3小时;
C-2.将步骤C-1中的GO/PMMA/PAN粉末在氩气氛围下700-900℃加热30分钟-3小时;去除PMMA并还原得到rGO/PAN;
D.经过KOH活化得到多孔rGO/PAN复合材料,步骤D的具体方法如下:
D-1.将rGO/PAN与KOH以质量比1:2-1:4混合均匀;
D-2.在100-300℃氩气氛围中干燥,加热至650-850℃,得到多孔rGO/PAN复合材料;
D-3.用盐酸中和多余的KOH,并用去离子水清洗直到中性后干燥。
2.一种如上述权利要求1所述的方法制备得到的用于超级电容器的碳基复合材料。
3.一种超级电容器,其结构包括:电池正负极壳体,隔膜,电解液,弹片,钢片,正负极集流器,正负极材料,所述正负极材料为权利要求1所述的方法制备得到的碳基复合材料。
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