[发明专利]一种超级电容器用多孔石墨烯电极及其制备方法有效
申请号: | 202110004860.2 | 申请日: | 2021-01-04 |
公开(公告)号: | CN112863900B | 公开(公告)日: | 2021-12-28 |
发明(设计)人: | 韩晓刚;李鸿杰;陈韦蒙;白宇鸽;杨超;卢亚飞 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | H01G11/86 | 分类号: | H01G11/86;H01G11/24;H01G11/32 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 高博 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超级 电容 器用 多孔 石墨 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种超级电容器用多孔石墨烯电极制备方法,其特征在于,将氧化石墨烯分散于水中,磁力搅拌制成氧化石墨烯水分散液;将多孔石墨烯加入氧化石墨烯水分散液中,磁力搅拌、超声分散制得分散液A;向分散液A中加入碳纳米管,并加入粘结剂a,经匀浆,磁力搅拌、超声分散制成稳定分散液B;向稳定分散液B中加入导电炭黑,磁力搅拌,超声分散制成分散液C;将分散液C、活性炭和粘结剂b加入去离子水超声分散,经真空搅拌震荡制成超级电容器浆料涂覆在涂碳铝箔上,将涂覆好的涂碳铝箔进行烘干处理,然后再进行真空干燥处理;将真空干燥后的涂碳铝箔进行压实处理,随后裁剪成电极封装制成超级电容器;
多孔石墨烯为实验室高能微波快速自制的高导电多孔石墨烯,微波法制备多孔石墨烯的过程中,控制微波作用的时间为10~120s;每克原料微波作用的功率控制为200~700W;所用氧化性气氛为空气;纯化多孔石墨烯气氛为氩气。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,多孔石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米管的质量百分比为70%:(1%~29%):(29%~1%),粘结剂a的质量占总浆料固体质量百分比的2%~4%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,导电炭黑占浆料固体质量的百分比为1%~9%,导电炭黑为特密高Ks-6、Ks-15导电石墨,卡博特XC72导电炭黑,科琴黑,乙炔黑,SuperP或SuperS中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,多孔石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米管组成的改性剂与粘结剂a、导电炭黑、活性炭、粘结剂b的质量比为(1%~9%):4%:(9%~1%):80%:6%,总浆料固含量为22%~25%。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,涂碳铝箔的厚度为15~20微米,超级电容器浆料的涂覆厚度为100~200微米;烘干处理的温度为70~95℃,时间为2~3小时,真空干燥处理的温度为80~100℃,时间为8~12小时。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,磁力搅拌的速度为100~300rpm/min,超声分散的时间为0.5~4小时,超声的功率为500~2000W。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,粘结剂a和粘结剂b均为羧甲基纤维素钠,聚四氟乙烯,聚丙烯腈,丁苯乳液或水性聚丙烯酸乳液。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用电动对辊机进行压实处理,温度为60~80℃。
9.根据权利要求1所述方法制备的超级电容器用多孔石墨烯电极。
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