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一種超級電容器電極及其制備的制作方法

文檔序號:12736945閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種超級電容器電極,其特征在于:所述超級電容器電極由層狀石墨片交聯(lián)而成的碳?xì)饽z壓制而成,所述石墨片中含有N元素,同時還含有異質(zhì)元素P、S、B中的一種或兩種以上。

2.如權(quán)利要求1所述超級電容器電極,其特征在于:所述石墨片中N元素的質(zhì)量含量為1%-7%,所述異質(zhì)元素P、S、B中的一種或兩種以上的總的質(zhì)量含量為1%-5%。

3.如權(quán)利要求1所述超級電容器電極,其特征在于:所述超級電容器電極由層狀石墨片交聯(lián)而成的碳?xì)饽z壓制而成,含有微孔、介孔和大孔結(jié)構(gòu);所述大孔由石墨片層堆疊而成,所述介孔分布于石墨片層上,所述微孔存在于石墨片層的介孔壁上。

4.如權(quán)利要求3所述超級電容器電極,其特征在于:所述超級電容器電極的總孔容為1.5-3m3g-1;所述微孔孔容占總孔容的40%-90%,大孔和介孔孔容占總孔容的10%-60%。

5.一種權(quán)利要求1-4任一所述超級電容器電極的制備方法,其特征在于:包括以下步驟,

(1)電極材料前體的制備:將多元醇和無機酸攪拌均勻并加熱抽真空使其發(fā)生酯化反應(yīng),將含氨基化合物的分散液加入所得反應(yīng)產(chǎn)物中,再次混合均勻后使其發(fā)生成鹽反應(yīng),得碳?xì)饽z前體;

(2)電極材料的制備:將步驟(1)所得碳?xì)饽z前體在于惰性氣氛中高溫碳化處理,得碳?xì)饽z;

(3)超級電容器電極的制備:將步驟(2)所得碳?xì)饽z壓制成片狀電極。

6.如權(quán)利要求5所述無粘結(jié)劑添加的超級電容器電極的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述多元醇與無機酸的物質(zhì)的量的比為2:1-1:8;所述無機酸與氨基化合物的物質(zhì)的量的比為5:1-1:5。

7.如權(quán)利要求5所述無粘結(jié)劑添加的超級電容器電極的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述多元醇為季戊四醇、木糖醇、山梨醇中一種或兩種以上;所述無機酸為硼酸、磷酸、硫酸、硝酸中一種或兩種以上;所述氨基化合物為尿素、三聚氰胺、氰胺中一種或兩種以上;所述分散液的溶劑為甲醇、乙醇或乙二醇中的一種或兩種及以上的混合液。

8.如權(quán)利要求5所述無粘結(jié)劑添加的超級電容器電極的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述酯化反應(yīng)的條件為于70-200℃下反應(yīng)0.5-5h;所述成鹽反應(yīng)條件為30-150℃溫度下反應(yīng)2-24h。

9.如權(quán)利要求5所述無粘結(jié)劑添加的超級電容器電極的制備方法,其特征在于:步驟(2)中所述碳化處理條件為以升溫速率為2-10℃/min,從室溫升溫至300-600℃條件下保持0.5-3h,再次以升溫速率為2-10℃/min,升高溫度至700-1000℃,保持此溫度0.5-3h,冷卻至室溫。

10.如權(quán)利要求5所述無粘結(jié)劑添加的超級電容器電極的制備方法,其特征在于:

步驟(3)中所述的壓制成片的壓力為1-5MPa;電極與集流體壓合的壓力為6-10MPa。

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