[发明专利]一种锂离子混合电容器电极材料的制备方法及应用

摘要

一种锂离子混合电容器电极材料的制备方法，步骤是将硫酸亚铁铵和亚氨基二乙酸的水溶液置于反应釜中，在一定温度下进行反应，生成前驱体Fe‑IDA；将洗涤、干燥后置于氩气保护的管式炉中，进行退火实验，得到负极材料Fe3O4@C；将上述负极材料在稀酸溶液中进行腐蚀，从而得到正极材料多孔碳；将正极、负极、隔膜置于纽扣电池中，加入六氟磷酸锂溶液作为电解液，封装后得到锂离子混合电容器。本发明采用一条路线制备出锂离子混合电容器的负极材料和正极材料，解决了制备时间长、成本高、正负极容量和体积的相容性等问题。本发明组装的新型锂离子混合电容器工作电压范围宽，性能优异，并且具有较高的能量密度和超高的功率密度。

主权项

一种锂离子混合电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述锂离子混合电容器电极材料包括负极材料Fe3O4@C和正极材料多孔碳，步骤如下：(一)负极材料Fe3O4@C核壳纳米颗粒的制备1)将摩尔比为(2～2.5):1的硫酸亚铁铵和亚氨基二乙酸加入超纯水中，配置硫酸亚铁铵水溶液的浓度为0.05‑0.2mol/L，不断搅拌直至完全溶解，得到混合液；2)将上述混合液转移到反应釜中，将反应釜置于鼓风干燥箱中在140‑180℃下保温6‑18小时，然后降至室温，得到前驱体Fe‑IDA，洗涤干燥后备用；3)将上述前驱体Fe‑IDA置于管式炉中，以2‑10℃/min升温速率加热至400‑600℃并保温1‑5小时，得到Fe3O4@C核壳纳米颗粒；(二)正极材料多孔碳的制备将制得的负极材料Fe3O4@C核壳纳米颗粒加入浓度为1‑2mol/L的稀酸溶液中，所述稀酸溶液为稀盐酸、稀醋酸或稀磷酸，在80‑90℃下保温5‑12小时，将产物分别用水、乙醇洗涤干燥，得到多孔碳。