[发明专利]一种碳化的超级电容器电极材料及其制备方法和用途

摘要

本发明属于功能材料中的超级电容器电极材料制备技术领域，特别涉及一种通过碳化活性碳/聚苯胺复合材料制备碳基材料作为超级电容器电极材料的方法。其特征在于碳化活性碳/聚苯胺复合材料制备活性碳复合材料的技术。采用的方法为：以芹菜为碳源制备得到的多孔活性碳材料，经原位聚合制备活性碳/聚苯胺复合材料，再次碳化活性碳/聚苯胺复合材料制备高性能的活性碳复合材料。本发明所制备的活性碳复合材料具有原料易得，工艺流程简单，比电容大等优点。将活性碳材料和活性碳复合材料分别制备成超级电容器电极，显示活性碳复合材料制备超级电容器电极材料具有很大的发展潜力。

主权项

碳化多孔活性碳/聚苯胺复合材料制备电极的方法，其特征在于以芹菜为原料，包括以下步骤：（1）多孔活性碳材料的制备：取经冷冻干燥后的芹菜样品置于管式电阻炉中，经氮气氛保护升温至500 ℃恒温碳化2‑5小时后取出，然后与KOH按照质量比（1:4）‑（1:3）的比例充分混合后，置于管式电阻炉在氮气氛保护850℃条件下活化碳化1小时，然后冷却至室温并取出，用盐酸浸洗后真空干燥，得多孔活性碳材料；（2）多孔活性碳/聚苯胺复合材料的制备：步骤（1）制备的多孔活性碳材料与苯胺按照质量比（1:1）的比例置于浓度为1mol/L的稀盐酸溶液中充分混合，然后在冰水浴条件下，向上述溶液中逐滴加入与苯胺等摩尔质量的过硫酸铵溶液，边滴加边搅拌，当过硫酸铵溶液滴加完成后，继续搅拌溶液12小时后过滤，然后用去离子水冲洗产物多次直至滤液的pH值为7，将产物真空干燥，得多孔活性碳/聚苯胺复合材料；（3）碳化多孔活性碳/聚苯胺复合材料：将步骤（2）制备的多孔活性碳/聚苯胺复合材料置于管式电阻炉，在氮气氛保护条件下升温至850 ℃恒温碳化1小时后，用盐酸浸洗后再真空干燥，得碳化多孔活性碳/聚苯胺复合材料；（4）电极的制备：将步骤（3）制备的碳化多孔活性碳/聚苯胺复合材料用研钵研磨至粉末后，与粘结剂按照质量比（9∶1）的比例均匀混合，然后再滴加N‑甲基吡咯烷酮直至制备成糊状物，将所述糊状物均匀涂抹于石墨纸上，然后将石墨纸真空干燥，可得碳化多孔活性碳/聚苯胺复合材料电极。