[发明专利]一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔-介孔碳材料的方法在审
| 申请号： | 201910422026.8 | 申请日： | 2019-05-21 |
| 公开（公告）号： | CN110176364A | 公开（公告）日： | 2019-08-27 |
| 发明（设计）人： | 甘礼华;王兰;缪灵;刘明贤 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | H01G11/44 | 分类号： | H01G11/44;H01G11/24;H01G11/38;H01G11/30;H01G11/86 |
| 代理公司： | 上海德昭知识产权代理有限公司 31204 | 代理人： | 陈龙梅 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明涉及一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔‑介孔碳材料的方法。属于材料制备技术领域。按1：0.1～1.0：5～40质量比称取壳聚糖、醋酸和去离子水，300～700转/分下搅匀得到壳聚糖溶液；按1：0.1～1.0：2～20：0.1～10质量比称取正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇和去离子水，超声混匀后加入到壳聚糖溶液中，再超声30～90min后入水热反应釜中，120～160℃下反应8～24h得SiO2/壳聚糖聚合物，无水乙醇洗涤并干燥，按1：0.5～3质量比将其和氢氧化钾混合，惰性气体保护，2～10℃/min升温速率至600～1000℃进行碳化‑活化，恒温2～4h，冷却至室温后用氢氟酸蚀刻即得比表面积大、含氮量高、微孔和介孔丰富规则的高氮掺杂微孔‑介孔碳材料。本发明工艺简单，用作超级电容器电极时，具有优良电化学性能和可观的经济价值。 | ||
| 搜索关键词： | 微孔 介孔碳材料 质量比 高氮 壳聚糖溶液 掺杂 去离子水 壳聚糖 制备 超级电容器电极 醋酸 蚀刻 材料制备技术 惰性气体保护 壳聚糖聚合物 无水乙醇洗涤 称取壳聚糖 电化学性能 正硅酸乙酯 超声混匀 氢氧化钾 热反应釜 无水乙醇 含氮量 氢氟酸 超声 称取 活化 搅匀 介孔 入水 碳化 盐酸 冷却 | ||
【主权项】：
1.一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔‑介孔碳材料的方法，其特征在于：按1：0.1～1.0：5～40质量比依次称取壳聚糖、醋酸和去离子水，在300～700转/分的搅拌速度下，混合均匀得到壳聚糖溶液；按1：0.1～1.0：2～20：0.1～10质量比依次称取正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇和去离子水，在频率为10～40kHz的超声辅助下混合均匀后加入到上述壳聚糖溶液中，再超声30～90min后置入水热反应釜中，在100～160℃下反应8～24h；水热反应所得SiO2/壳聚糖聚合物用无水乙醇洗涤并干燥，按1：0.5～3质量比依次称取干燥后的SiO2/壳聚糖聚合物和氢氧化钾后混合，惰性气体保护下，以2～10℃/min的升温速率在管式炉中升温至600～1000℃进行碳化‑活化，恒温2～4h，自然冷却至室温，得到SiO2/高氮掺杂微孔‑介孔碳；最后用质量分数为10％的氢氟酸蚀刻SiO2后即得高氮掺杂微孔‑介孔碳材料；上述壳聚糖的脱乙酰度为80％～95％；上述惰性气体选用氮气、氩气、氦气中的一种；上述氢氟酸的用量是产物中的SiO2质量的13.3倍；上述壳聚糖、醋酸、正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇、去离子水、氢氧化钾和氢氟酸均为市售试剂级商品。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于同济大学，未经同济大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201910422026.8/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：多孔碳负载二氧化锰纳米材料的制备方法
- 下一篇：一种NiCo
- 同类专利
- 一种对小球藻生物碳纳米材料活化及调控掺杂的方法应用于钠离子电容器-201910796189.2
- 柳伟;武锐涛;崔永朋 - 中国海洋大学
- 2019-08-27 - 2019-11-05 - H01G11/44
- 一种对小球藻生物碳纳米材料活化及调控掺杂的方法应用于钠离子电容器本发明提供了一种以小球藻为原料，经过水热活化等步骤制备多孔碳材料的方法，并通过调控正负电极活性物质质量配比将其应用于钠离子电容器。该方法制得具有三维开放结构、大的比表面积的碳纳米材料。并且该碳材料中的掺杂元素也得到了调控。将该碳材料进行质量配比后组装成钠离子电容器，具有能量密度高、比容量高、稳定性好等特点。该方法具有来源丰富、低成本、方法简单的优点，获得的材料具有元素的自掺杂和结构上的自组装。并且在制备钠离子电容器的过程中不需要引入其它活性材料进行匹配，具有简单方便的应用优点。
- 一种水葫芦生物质炭的制备方法及其应用-201910675233.4
- 张鑫;武大鹏;陈治华;付卫静;陈贞瑜;李亚茹;秦英智;张永晖 - 河南师范大学
- 2019-07-25 - 2019-10-25 - H01G11/44
- 本发明涉及一种水葫芦应用技术领域，具体涉及一种水葫芦生物质炭的制备方法及其应用；该制备方法步骤简单，采用无毒的NaCl和KCl混合盐在空气气氛下一步炭化活化即可直接制备生物炭，而且制得的生物质炭存在丰富的石墨化结构和含氧官能团，具有良好的电化学性能；可以资源化处理一些水葫芦，为更全面高效的利用水葫芦奠定基础。
- 一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔-介孔碳材料的方法-201910422026.8
- 甘礼华;王兰;缪灵;刘明贤 - 同济大学
- 2019-05-21 - 2019-08-27 - H01G11/44
- 本发明涉及一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔‑介孔碳材料的方法。属于材料制备技术领域。按1：0.1～1.0：5～40质量比称取壳聚糖、醋酸和去离子水，300～700转/分下搅匀得到壳聚糖溶液；按1：0.1～1.0：2～20：0.1～10质量比称取正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇和去离子水，超声混匀后加入到壳聚糖溶液中，再超声30～90min后入水热反应釜中，120～160℃下反应8～24h得SiO2/壳聚糖聚合物，无水乙醇洗涤并干燥，按1：0.5～3质量比将其和氢氧化钾混合，惰性气体保护，2～10℃/min升温速率至600～1000℃进行碳化‑活化，恒温2～4h，冷却至室温后用氢氟酸蚀刻即得比表面积大、含氮量高、微孔和介孔丰富规则的高氮掺杂微孔‑介孔碳材料。本发明工艺简单，用作超级电容器电极时，具有优良电化学性能和可观的经济价值。
- 一种利用葡萄制备超级电容器电极材料的方法-201910438558.0
- 蒋少华;王峰;王军锋;何晨;玮嘉;段改改 - 南京林业大学
- 2019-05-24 - 2019-08-16 - H01G11/44
- 本发明公开了一种利用葡萄制备超级电容器电极材料的方法，以葡萄作为碳材料前驱体，通过添加不同的改性剂，采用低温预碳化和高温碳化活化相结合的方式，快速制备出具有三维多级孔结构和类石墨烯结构的电极材料，并通过三维网状结构和类石墨烯结构，增强其循环性能，实现不同的电容器比容量。本发明以生活中常见的生物质葡萄为原料，其来源丰富，价格低廉，制备方法具有操作简单、可重复性强，对环境无污染，符合可持续发展和环境保护的需求，可有效降低制备电极材料的成本；制备的生物质葡萄基电极材料，具有较高的比电容和良好的循环稳定性，是一种较为理想的超级电容器电极材料，具有广阔的发展前景。
- 一种超薄壁多级多孔炭/聚苯胺超级电容器电极材料的制备方法-201711469044.9
- 林起浪;张夏兰 - 福州大学
- 2017-12-29 - 2019-08-09 - H01G11/44
- 本发明公开了一种超薄壁多级多孔炭/聚苯胺超级电容器电极材料的制备方法。以沥青和添加剂为原料，通过加入添加一定量的苯乙烯进行混合，放入气氛炉中炭化得到超薄壁多级多孔炭；将超薄壁多级多孔炭加到乙醇/酸溶液中超声，再加入苯胺单体并继续超声分散均匀，后置于恒温低温反应浴中，加入过硫酸铵溶液，然后经水洗、醇洗、干燥得到超薄壁多级多孔炭/聚苯胺复合物。该方法工艺简单、成本低廉，易实现工业化生产，利用聚苯胺和多级多孔炭不同的储能机理，充分发挥两者的协同效应，合成具有良好电化学性能的超级电容器，具有良好的应用前景。
- 一种有机盐衍生的多孔碳电极-201910215428.0
- 李昕;许凌睿 - 北京理工大学
- 2019-03-21 - 2019-05-17 - H01G11/44
- 本发明涉及一种采用无毒、低成本且非常容易获得的有机盐作为碳源，常温下一步合成具有高性能的多孔碳电极材料。所述的碳源为乙二胺四乙酸(EDTA)三钾盐，将其碳化后的衍生碳作为电极材料。直接碳化后的材料具有合理的孔径分布和优越的电化学性能，使多孔碳电极的制备过程进一步简化合成过程和降低制备成本。一步合成过程中可以加入镁盐或锌盐进一步调控，根据性能将其应用于超级电容器和电容除盐和除重金属离子领域。本发明所涉及的材料和制备方法，由于其简单低成本高性能的特点，适合在超级电容器和电容法除盐与除金属离子领域大规模推广应用。
- 利用葵花籽壳制备高压水系超级电容器电极材料的方法-201811489478.X
- 樊新;谢一博;庞树花;王倩;陈姝彤;秦琳;覃爱苗;方东 - 桂林理工大学
- 2018-12-06 - 2019-05-14 - H01G11/44
- 本发明公开了一种利用葵花籽壳制备高压水系超级电容器电极材料的方法。以食物残渣葵花籽壳为碳源，磷酸、硫酸为活化剂，采用高温碳化法，制备硫/磷掺杂的生物碳材料。此类生物材料硬碳均有堆叠的石墨片结构，该结构可以为离子的嵌入提供适合的反应位置，表现出双层电容的特征，其本身较大的比表面积提供有效活性位点，有利于电解液浸润和载流子在电极材料内部传输和迁移，提高此碳基材料的电化学性能。本发明中，以葵花籽壳基碳材料为电极材料进行组装测试，得到的对称性超级电容器，在水系的中性电解液1 M Na2SO4中，低电流密度下仍能达到1.8 V的超高电压窗口，单电极达219.56 F/g（电流密度为0.5 A/g）。
- 一种以芹菜为电极原料制备超级电容器的方法-201811473020.5
- 陈旭丽;马英英;田金勇 - 湖南大学
- 2018-12-04 - 2019-04-16 - H01G11/44
- 本发明属于超级电容器制备领域，具体为一种以芹菜为原料制备超级电容器电极的方法。本发明首先把芹菜茎用去离子水洗干净，然后将其放在真空冷冻干燥机中冻干，随后将干燥后的芹菜在惰性保护气中高温碳化，以所得石墨化多孔碳为电极，在其中填充凝胶电解质并在两个电极中间涂覆凝胶电解质进而组装得到超级电容器。该方法利用低成本的生物质材料芹菜为原料，为充分发挥其生物细胞结构优势，首先通过冷冻干燥保护其原有结构，再通过碳化制备具有多级孔径分布的石墨化多孔碳材料，将其用于超级电容器电极，实现了超级电容器电极原材料的可循环再生、低成本化，其制备工艺简便，且所得超级电容器性能优良，具有良好的应用前景。
- 一种氮掺杂洋葱碳的制备及作为钾离子电容器负极材料的应用-201811519256.8
- 阎兴斌;陈江涛;杨兵军;马鹏军;郎俊伟 - 中国科学院兰州化学物理研究所;青岛市资源化学与新材料研究中心
- 2018-12-12 - 2019-04-12 - H01G11/44
- 本发明提供了一种氮掺杂洋葱碳的制备方法，是以商业白蜡烛为原料，将其点燃后，用耐高温陶瓷作为收集基底在外焰处往复收集蜡烛灰，得到洋葱碳粉体；再将收集的洋葱碳粉体在含氮溶剂或试剂中水热处理，得到氮掺杂洋葱碳。以氮掺杂洋葱碳作为钾离子电容器负极材料组装的钾离子混合电容器具有高功率、高容量和长循环特性，在钾离子储能器件的制备中具有很好的前景。
- 一种利用苹果制备超级电容器电极碳材料的方法-201710799973.X
- 程珏;李媛媛;黄逸舟;张军营 - 北京化工大学
- 2017-09-07 - 2019-03-15 - H01G11/44
- 本发明公开了一种利用苹果制备超级电容器电极碳材料的方法。包括：(1)苹果的预处理：将苹果表面清洗干净，切块，冷冻干燥；(2)苹果的预碳化：将冻干的苹果置入反应器，通入惰性气体，升温至300‑500℃，反应1‑3h，冷却至室温；(3)预碳化碳材料的活化：将活化剂与预碳化碳材料混合均匀，加入去离子水，在40‑60℃温度下持续搅拌8‑16h；放入反应器将去离子水去除干净；在惰性气体的保护下升温至700‑900℃，并反应1‑3h，随后在惰性气体保护下冷却至室温(4)活化后碳材料的酸洗。本发明工艺过程简单，成本低廉，环境友好，制备出的碳材料电化学性能优良，比电容高，循环稳定性好，倍率性能优异。
- 超级电容器用炭质泥岩与木质素复合活性炭材料制备方法-201811241684.9
- 付宏渊;曹硕鹏;曾铃;吴春;丁美;楼雪纯;贾传坤 - 长沙理工大学
- 2018-10-24 - 2019-01-18 - H01G11/44
- 本发明属于超级电容器领域，具体涉及一种超级电容器用炭质泥岩与木质素复合活性炭材料的制备方法。先对常见建筑不良填料炭质泥岩与木质素的复合材料进行预处理，去除里面的杂质，然后采用高温煅烧获得初步的炭材料，最后在硝酸溶液中进行活化处理，获得具有良好超级电容特性的炭质泥岩与木质素衍生的活性炭材料。在其制备过程中，原材料廉价易得，成本低、简单易行，并且无模版和无表面活性剂。所制备的活性炭材料超级电容器电极具有较高的比容量和良好的循环稳定性，最大比容量可达155.6F·g‑1，将其组装成对称型超级电容器，循环5000次之后，库伦效率保持100％，容量保持40F·g‑1以上。
- 双电层电容器电极用活性炭及其制造方法-201480012690.0
- 藤井政喜;西田正利;猪饲庆三 - 鲍尔卡本技术有限公司
- 2014-03-07 - 2018-12-25 - H01G11/44
- 供能提高双电层电容器电极的速率特性、浮动特性的双电层电容器电极用活性炭及其制造方法。双电层电容器电极用活性炭的制造方法至少包括：粉碎工序，其将碳原料的平均粒径调整为1μm～15μm；混合工序，其将调整了平均粒径的上述碳原料与碱活化剂混合而得到混合物；以及活化处理工序，其在惰性气体气氛下加热上述混合物从而对其进行活化处理，上述活化处理工序包括在上述惰性气体中混入了水蒸气的气氛下进行活化处理的阶段。
- 一种以胡敏素为原料制备的超级电容器碳材料及其制备方法-201810652856.5
- 康世民;杨震宇;彭喆喆;徐勇军;古展富;王勇;祁行涛;钟万祥;林晓源 - 东莞理工学院
- 2018-06-22 - 2018-12-07 - H01G11/44
- 本发明涉及一种以胡敏素为原料制备的超级电容器碳材料及其制备方法，所述方法如下：S1：将胡敏素与摩尔浓度为2～5mol/L的强碱溶液混合，并于170～200℃条件下反应一段时间，得到均相溶液；S2：将S1所得均相溶液烘干得固体产物，然后将所述固体产物于惰性气体氛围中在800～1200℃条件下煅烧1～2h，冷却、水洗、干燥即得所述超级电容器碳材料。本发明以固废胡敏素为原料，通过简单的碱溶液处理和高温煅烧方法，得到超级电容器碳材料，实现了固体废弃物胡敏素的高值化利用。本发明通过一个简单的工艺流程把固废胡敏素转化为高价值超级电容器，具有工业化应用前景。
- 一种氮掺杂生物基活性炭电极材料的制备方法-201810566653.4
- 佘潇;朱冠华;许瑞萍;付强;于井锐;陈冬;葛科;龚晓辉;成龙博 - 江苏海基新能源股份有限公司
- 2018-06-05 - 2018-11-30 - H01G11/44
- 本发明涉及一种氮掺杂生物基活性炭电极材料的制备方法，包括以下步骤：生物基材料的洗涤；生物基材料与氮源的混合，烘干；碳化；洗涤，烘干，获得可用于超级电容器的电极材料。本发明所用原材料来源广泛，操作简单，制备的电极材料，在超级电容器中表现出优异的电化学性能，具有广泛的应用前景。
- 一种利用4;4`-双咪唑基联苯为碳源制备超级电容器的方法-201810519048.1
- 李群;程雯;翟奎璐;李子超;郭培志 - 青岛大学
- 2018-05-28 - 2018-11-06 - H01G11/44
- 本发明公开一种利用4,4'‑双咪唑基联苯为碳源制备超级电容器的方法，包括以下步骤：(1)将4,4'‑双咪唑基联苯放在高温炉中，在氩气或者氮气惰性气体氛围中，每分钟以5℃的加热速率从室温升温至500‑800℃，恒温1‑3h，随后自然冷却到室温，即得超级电容器专用BIBP活性炭；(2)以1‑10wt％聚四氟乙烯、5‑20wt％乙炔炭黑和70‑94wt％步骤(1)制得的专用BIBP活性炭为原料组分加工制成电极材料，然后采用该电极材料组装得到超级电容器。该电容器电容值≥100Fg‑1，经过5000圈循环后，电容值≥90％初始值。本发明克服了原有直接掺杂含氮元素原料技术氮元素利用率低、难定量、有污染的缺陷，是具备氮元素定量、全部利用、无污染的绿色工艺。
- 一种碳电极材料的制备方法及应用-201610227704.1
- 胡敬平;武龙胜;聂鹏茹;袁喜庆;黄龙;朱小磊;侯慧杰;刘冰川;杨家宽;吴旭;梁莎 - 华中科技大学
- 2016-04-13 - 2018-11-02 - H01G11/44
- 本发明公开了一种碳电极材料的制备方法及应用，首先将活化剂、栗子壳以及水按照1:(0.2～1):(1～3)的质量比均匀混合，并充分烘干，在惰性气氛中，600℃～800℃下煅烧1h～5h，获得碳材料初产物；其中，所述活化剂为KOH、NaOH、ZnCl2、Ca(NO3)2中的一种或多种；然后除去所述碳材料初产物中的无机盐以及氧化物杂质，获得栗子壳基碳材料；最后将所述栗子壳基碳材料、三聚氰胺和水以1:(1～10):(2～20)的质量比均匀混合并烘干，然后在惰性气氛中，600℃～800℃下煅烧1h～5h，获得所述碳电极材料。通过本发明，以栗子壳基氮掺杂制备碳电极材料，该碳电极材料应用于超级电容器中，表现出了良好的电化学性能，具有较好的应用前景。
- 一种结合法制备超级电容器碳电极材料的方法-201810397223.4
- 包红旭;杨雨萌;刘海军;张欣;苏弘治;张馨月;张浩;杨华;黄颖芝;吕志忠;李良玉;刘唯玉;陈阳;隋然 - 辽宁大学
- 2018-04-28 - 2018-10-09 - H01G11/44
- 本发明公开了一种结合法制备超级电容器碳电极材料的方法，属于电容器材料制备领域。本方法使用废弃生物质为碳质前驱体，以有机锌盐转化产物为模板，两者相混合。使用惰性气体保护，在500℃下一次碳化后与固体活化剂混合，在800℃下进行二次高温活化。将所得碳材料制备成电极并进行电化学测试。本发明采用活化法与模板法相结合的方式。利用了模板法控制介孔的形成，减少了的活化法所产生的介孔坍塌产生现象，同时在活化剂的刻蚀作用下制造了更多微孔。保证了良好的电容特性。
- 一种利用1;3;5-三咪唑基苯为碳源制备超级电容器的方法-201810519014.2
- 李子超;王慧峰;郭培志;翟奎璐;李群 - 青岛大学
- 2018-05-28 - 2018-10-09 - H01G11/44
- 本发明公开一种利用1,3,5‑三咪唑基苯为碳源制备超级电容器的方法，包括以下步骤：(1)将1,3,5‑三咪唑基苯放在高温炉中，在氩气或者氮气惰性气体氛围中，每分钟以5℃的加热速率从室温升温至500‑800℃，恒温1‑3h，随后自然冷却到室温，即得超级电容器专用TIB活性炭；(2)以1‑10wt％聚四氟乙烯、5‑20wt％乙炔炭黑和70‑94wt％步骤(1)制得的专用TIB活性炭为原料组分加工制成电极材料，然后采用该电极材料组装得到超级电容器。该超级电容器的电容值≥100Fg‑1，经过5000圈循环后，电容值≥90％初始值。本发明克服了原有直接掺杂含氮元素原料技术氮元素利用率低、难定量、有污染的缺陷，是具备氮元素定量、全部利用、无污染的绿色工艺。
- 一种密胺树脂基碳材料超级电容器电极材料的制备方法和应用-201810262162.0
- 李梅;于新婷;牛犇 - 齐鲁工业大学
- 2018-03-28 - 2018-09-07 - H01G11/44
- 本发明涉及一种特殊形貌密胺树脂基碳材料制备超级电容器电极材料的制备方法和应用。其制备步骤如下：首先将一定量的三聚氰胺和甲醛置于三口烧瓶中，搅拌0.5h；然后将0.05~0.5g聚乙烯醇溶解于90ml去离子水中，并加入冰醋酸；之后将以上两步的产物混合，反应5~10分钟，将得到的产物使用乙醇和去离子水交替离心，至上清液为中性后，放入烘箱干燥8小时；将得到的密胺树脂在氩气的保护下，于600~800℃下碳化3小时，即得一种特殊形貌密胺树脂基碳材料。本发明制备过程简单，具有可控性；制备得到的特殊形貌密胺树脂基碳材料超级电容器电极材料具有结构稳定、电化学性能优异、循环性能好以及比电容量高等优点，非常适合作为电极材料应用于超级电容器领域。
- 煤基硼掺杂纳米炭片电极材料及其制备方法-201810050837.5
- 张苏;李静;曹亚丽;王鲁香;朱家瑶;贾殿赠;贾丽霞 - 新疆大学
- 2018-01-18 - 2018-08-21 - H01G11/44
- 本发明涉及电容器电极材料技术领域，是一种煤基硼掺杂纳米炭片电极材料及其制备方法，该煤基硼掺杂纳米炭片电极材料，按照下述步骤得到：将煤粉与强氧化剂溶液混合，得到氧化煤溶液，将其洗涤后烘干，得到氧化煤，将氧化煤和硼酸在去离子水中混合，得混合溶液，将混合溶液烘干，得到混合物，将混合物进行炭化处理并洗涤后干燥，得到煤基硼掺杂纳米炭片电极材料。本发明以来源广泛的煤和廉价的硼酸作为原料，用于超级电容器电极材料，具有电极容量大、倍率特性好、大电流充放电性能和循环稳定性能更优异的特点；本发明制备方法简单，耗时短，成本低，能实现煤炭资源的有效利用和极大程度上降低环境污染，适用于宏量制备。
- 一种氧化物为模板制备高能量密度的超级电容器的方法-201710289446.4
- 常铮;李昊远;孙晓明;张国新 - 北京化工大学
- 2017-04-27 - 2017-09-22 - H01G11/44
- 一种氧化物为模板制备高能量密度的超级电容器的方法，属于超级电容器技术领域。步骤如下将氧化物、聚偏二氯乙烯和三聚氰胺混合在有机溶剂中，球磨后得到前驱体；将前驱体放在烘箱中干燥，在惰性气体保护下快速升温，高温煅烧得到多孔介孔碳材料；将得到的碳材料经酸洗后采用中性电解液组成电容器。表明其具有非常高的电压窗口，可达到1.8v，同时能量密度达到21.5Wh/kg‑1。
- 一种能够食用的超级电容器及其制备方法-201611018691.3
- 杨毅红;何怀文 - 电子科技大学中山学院
- 2016-11-21 - 2017-04-05 - H01G11/44
- 本发明公开了一种能够食用的超级电容器及其制备方法，包括电极活性层、隔膜和电解质，所述电极活性层、隔膜和电解质均能够食用，超级电容器采用金属夹具用作电极导电基底，组装时按照金属夹具、电极活性层、隔膜、电极活性层、金属夹具的顺序组装。活性材料采用香辣酱或面粉。本发明提采用金属夹具作为电极基底，电容器的活性材料、隔膜、电解质均由食物构成，食材来源广泛,成本较低，制备的电容器具有安全性高、环保无污染的特点。
- 一种可食用的超级电容器及其制备方法和应用-201611017789.7
- 曾玮;田绍鹏;张诗清;冯善峥;李星晨;白利娟;王天琪 - 安徽大学
- 2016-11-15 - 2017-03-15 - H01G11/44
- 本发明公开了一种可食用的超级电容器及其制作方法和应用，采用金属夹具作为电极基底，电容器的活性材料层、隔膜与电解质均由食物构成，在充电前或充电后均能够被人或动物直接完全食用且易消化。本发明的超级电容器采用的食材来源广泛，制得的超级电容器输出电压最高为2.000 V，质量比电容最高为2.693 mF/g，具有充电速度快、安全性高、环保无污染的特点。食用这种超级电容器时，电容器释放的电流能够给味觉障碍者的味蕾以电刺激，从而产生味觉；利用其蓄电特性可以为医用微型机器人供电，从而延长其供电时间；还可以利用放电电流杀死人体内的细菌等，具有广阔的应用前景。
- 一种碳化浒苔制备超级电容器电极材料的方法-201410242886.0
- 杜伟;张永刚;许克;曹焕苹;鞠翔宇 - 烟台大学
- 2014-06-04 - 2017-02-15 - H01G11/44
- 一种碳化浒苔制备超级电容器电极材料的方法。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，特别涉及一种以浒苔为原料通过高温热解(碳化) 制备碳材料的方法。其特征在于利用了生物质碳化制备活性碳材料的技术。采用的方法为将浒苔真空冷冻干燥后，在气体保护下进行高温碳化处理，经洗涤干燥后制得活性碳材料。本发明所制备的活性碳材料具有原料易得，废物利用，制备工艺简单，比表面积大等优点。将活性碳材料制备成超级电容器电极，具有良好的电化学稳定性和典型的双电层电容性能，显示了浒苔的回收利用价值和在能源利用领域的应用潜力。
- 一种天然果壳碳材料的制备及其电化学电容器应用-201410303083.1
- 高秋明;徐建东 - 北京航空航天大学
- 2014-06-28 - 2017-01-18 - H01G11/44
- 本发明公开了一种天然果壳碳材料的制备及其电化学电容器应用，天然果壳碳材料的制备是将天然果壳经高温碳化—碱活化后得到多孔纳米果壳碳材料。在碱性水溶液电解质中，2mV/s和500mV/s电势扫描速率下，双电层比电容量分别达到312F g‑1和224F g‑1。在有机电解液用1M四氟硼酸四乙基铵做电解质时，在10mV s‑1和500mV s‑1的扫描速率下，其电容量分别为209F g‑1和50F g‑1。高扫描速率下其比电容量相对稳定，这表明其作为高功率的超级电容器活性材料具有非常大的应用前景。同时，由于原料使用的是天然生物材料开心果壳，来源广泛，价格便宜，而且这种电极材料制备工艺简单可控，条件温和，设备简易，具有实用化生产的价值。
- 一种添加聚吡咯/石墨相氮化碳复合材料的电极材料及其制备方法-201610473268.6
- 林海;张和平;洪术茂 - 安徽江威精密制造有限公司
- 2016-06-24 - 2016-12-07 - H01G11/44
- 本发明公开了一种添加聚吡咯/石墨相氮化碳复合材料的电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、石墨相氮化碳8‑10、吡咯2‑3、浓度为30wt%的过硫酸铵溶液10‑11、介孔二氧化硅2‑3、羧基丁苯胶乳9‑10.5、硅酸钠2‑3、氨丙基三乙氧基硅烷1.2‑1.5。本发明通过一些列的工艺步骤，将聚吡咯分散在石墨相氮化碳的表面及片层中，进一步提高了混合材料的导电性能以及氧化还原可逆性，与植物基多孔炭材料复配，协同作用，使材料具有优异的电子导电性、电容性，作为电极材料能够依靠离子嵌入存储能量。
- 氮/磷共掺杂的虾壳基多孔炭电极材料的制备方法-201410072550.4
- 高峰;邵光华;曲江英;石琳;李玉倩;吕思远;王扬 - 辽宁师范大学
- 2014-02-28 - 2016-11-23 - H01G11/44
- 本发明公开一种制备工艺简单、成本低、电化学性能优良的氮/磷共掺杂的虾壳基多孔炭电极材料的制备方法，按如下步骤进行：用蒸馏水将虾壳洗净并烘干后浸泡在60 oC、质量分数为10%的盐酸溶液中3 h，过滤，并用蒸馏水清洗虾壳至洗涤液呈中性，在80 oC下烘干；取上述虾壳和质量分数为85%的磷酸溶液按质量比1：0.5~2的比例混合置于反应釜中，在120 oC下反应12 h，将所得混合物在80 oC下烘干；将上述混合物放入管式炉中，在惰性气氛中升温到400~900 oC，升温速率为5 oC/min，恒温碳化1 h，最后将产物用蒸馏水离心洗涤至洗涤液呈中性，烘干得到氮/磷共掺杂的多孔炭。
- 一种工艺简单电化学性能优异的复合电极材料及其制备方法-201610213889.0
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种工艺简单电化学性能优异的复合电极材料，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、膨胀石墨2‑3、纳米氧化锌10‑12、浓度为75wt%的乙醇溶液15‑17、羧甲基纤维素5‑6、聚四氟乙烯乳液5‑6、二乙醇胺7‑8、液体硅胶2‑3。本发明在原料中添加膨胀石墨、纳米氧化锌，与植物基多孔炭材料相互配合，进一步提高材料的导电性、电化学性能，且原料成本低，工艺简单便于实现，环境友好，制成的超级电容器电容量高、循环稳定性好。
- 一种柔软型超级电容器复合电极材料及其制备方法-201610213873.X
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种柔软型超级电容器复合电极材料，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、聚乙二醇5‑6、高锰酸银4‑5、羧甲基纤维素4‑5、动物胶2‑3、聚二甲基硅氧烷2‑3、碳纳米管9‑10、科琴黑2‑3、粉碎的导电泡棉4‑5、硅溶胶2‑3。本发明原料易得、成本低廉，充放电稳定性好，使用寿命长，还具有良好的柔性、可拉伸性，制成的超级电容器具有容量大、能量密度高、循环寿命长的特点，适用于各种电子领域。
- 一种石墨烯/二氧化锰复合材料增强比容量的混合型电极材料及其制备方法-201610213891.8
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种石墨烯/二氧化锰复合材料增强比容量的混合型电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、粉状氧化石墨14‑16、液氮18‑20、纳米二氧化钛2‑3、高锰酸钾30‑33、无水乙醇15‑17、聚四氟乙烯乳液9‑10。本发明通过一定的反应步骤将二氧化锰负载在自制的石墨烯片层，再与植物基多孔炭复合，协同作用下，提高了材料的比容量以及电导率；本发明电极材料制成超级电容器后具有良好的能量密度以及功率密度。
- 专利分类
