[发明专利]锂离子超级电容器电极材料BCN纳米管的制备方法有效

专利信息
申请号: 201910016000.3 申请日: 2019-01-08
公开(公告)号: CN109686589B 公开(公告)日: 2020-06-05
发明(设计)人: 郝霄鹏;姜和和;史栋;吴拥中;邵永亮 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: H01G11/50 分类号: H01G11/50;H01G11/36;H01G11/24;H01G11/86
代理公司: 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人: 陈桂玲
地址: 250199 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 锂离子 超级 电容器 电极 材料 bcn 纳米 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是:

选取含B量相对较高的BCN纳米管分散在有机试剂中制备成浆料涂布在铝箔上,干燥后作为正极;含N量相对较高的BCN纳米管分散在有机试剂中制备成负极浆料并涂布于铜箔上,干燥后作为负极;使正极和负极浸润在电解液中,中间放隔膜组装成锂离子超级电容器;

所述BCN纳米管通过以下步骤制备:

(1)将硼源、碳源和氮源前驱体溶于去离子水溶剂中,超声分散均匀,制得混合溶液;

(2)将步骤(1)制得的混合溶液加热干燥;

(3)冷却后取出,得到干燥的白色粉末;

(4)将白色粉末放入管式炉中,通入惰性气体,设定温度、升温速率和保温时间进行锻造,然后自然降温,制得BCN纳米管。

2.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述步骤(1)中硼源、碳源和氮源的质量比为0.01-1:0.5-5:5.5-10。

3.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述硼源为含硼化合物,所述氮源为含氮化合物,所述碳源为含碳高分子化合物,所述碳源分子量为1000-8000。

4.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述步骤(1)中超声分散时间为30~60min。

5.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述步骤(2)中加热温度和加热时间分别为 80-120℃和10-24h。

6.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述步骤(4)中设定温度为700-1100℃,升温速率为5℃/min。

7.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述步骤(4)中保温时间为4-6h。

8.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述铝箔或铜箔的干燥温度为80~120℃。

9.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述BCN纳米管的C含量不小于50%。

10.根据权利要求1所述的高电压窗口的锂离子超级电容器制备方法,其特征是,所述有机试剂包括N-甲基吡咯烷酮,所述电解液包括六氟磷酸锂。

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