本發(fā)明屬于超級電容器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種li-sr-bi/c電極材料、其制備方法及泡沫鎳電極片。
背景技術(shù):
21世紀以來,全球經(jīng)濟飛速發(fā)展,隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染與能源危機也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在資源短缺、生態(tài)破壞的壓力下,各國紛紛響應減少碳排放的口號,太陽能、地熱能、風能等新能源其儲量大、開發(fā)潛力大、環(huán)境友好等優(yōu)勢成為了研究的重點。但是新能源發(fā)電不可人為控制、發(fā)電量不穩(wěn)定等缺陷成為了其發(fā)展的瓶頸。儲能技術(shù)作為一種備用容量,能夠在一定程度上克服新能源發(fā)電的波動性,為其大規(guī)模接入電網(wǎng)提供了可能。
現(xiàn)有的儲能技術(shù)中,超級電容器可靠性相對較高,與新能源發(fā)電相配合可降低其隨機性,提高工作人員對其發(fā)電量的控制水平,充分發(fā)揮太陽能、地熱能、風能等環(huán)境友好、儲量大、開發(fā)潛力大的優(yōu)勢。此外,超級電容器能夠應用在各種需要高效儲能的領(lǐng)域,例如電動汽車、新型火車、通訊設備、電子設備及軍事武器等領(lǐng)域。
21世紀初全球超級電容器市場總額約10億美元,2011年則達14億美元,美國權(quán)威金融機構(gòu)預測,未來20年全球超級電容器市場總額將以復合年增長率(cagr)26.93%的速度發(fā)展。我國作為全球最大的制造、生產(chǎn)國家,超級電容器的發(fā)展也緊隨全球潮流,2010年市場總額已超過1億美元。盡管超級電容器近年來發(fā)展迅速,其能量密度仍為限制其未來發(fā)展的重要問題。
鋰離子超級電容作為混合型超級電容綜合了傳統(tǒng)雙電層電容和贗電容的優(yōu)勢,既能提供較大的比表面積又能實現(xiàn)高度可逆的氧化還原反應。受鋰離子電池成功發(fā)展普及的影響,越來越多的科研機構(gòu)與超級電容公司展開了有關(guān)鋰離子超級電容的研究。其突出特點是:(1)擁有更高的功率密度,在大電流應用場合特別是高能脈沖環(huán)境,可以更好的滿足功率要求。(2)充放電循環(huán)時間很短,遠遠小于蓄電池的充放循環(huán)時間。(3)可以滿足長期使用,無須維護。(4)具有更寬的工作溫度范圍,可以-45~85℃的范圍內(nèi)正常工作。
電極材料作為超級電容器的重要組成部分之一,影響了超級電容器的電化學性能。因此,獲得較高的比電容量、倍率放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性能的電極材料是目前的主要研究方向之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種li-sr-bi/c電極材料、其制備方法及泡沫鎳電極片,本發(fā)明提供的li-sr-bi/c電極材料用作超級電容器電極時電化學性能優(yōu)異,具有較高的比電容量、倍率放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性能。
本發(fā)明提供了一種li-sr-bi/c電極材料的制備方法,包括:
將li源、sr源、bi源與丙酮充分混合后在紅外燈下照射,然后在空氣中煅燒、研磨獲得li-sr-bi材料;
將所述li-sr-bi材料與炭材料混合后進行水熱反應,得到li-sr-bi/c電極材料。
在一個實施例中,所述li源選自碳酸鋰、硝酸鋰或氫氧化鋰;所述sr源選自硝酸鍶、氯酸鍶或溴化鍶;所述bi源選自氧化鉍、碲化鉍、三氯化鉍或硝酸鉍;所述炭材料選自活性炭或石墨烯。
在一個實施例中,所述li源、sr源和bi源的摩爾比為1:1:1~1:1:5。
在一個實施例中,所述li-sr-bi材料與炭材料的質(zhì)量比為1~5:1。
在一個實施例中,所述紅外燈照射的時間為5~30min,紅外燈的功率為100w。
在一個實施例中,所述煅燒的溫度為500~800℃,時間為10~12h。
在一個實施例中,所述水熱反應的溫度為100~300℃,時間為60h~80h。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的li-sr-bi/c電極材料,其為多孔篩狀結(jié)構(gòu),具有高的比表面積,可提供更多的電化學活性位點用于儲存電能,從而獲得高的比電容量,進而獲得良好的電化學特性。
本發(fā)明還提供了一種泡沫鎳電極,由上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的li-sr-bi/c電極材料、導電聚合物及粘合劑涂覆在泡沫鎳上得到。
在一個實施例中,所述li-sr-bi/c電極材料、導電聚合物及粘合劑的質(zhì)量比為2:1:1~10:1:1。
具體而言,所述泡沫鎳電極可以按照以下方法制備:
(1)將li源、sr源、bi源加入丙酮中,攪拌至充分混合,在紅外燈下照射5~30min,在空氣氣氛下500~800℃煅燒10~12h,壓碎研磨獲得li-sr-bi材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi材料與碳材料解在蒸餾水中,在水浴中攪拌反應8h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100~300℃下反應60~80h,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;
(4)用電子天平稱取導電聚合物以及與之等質(zhì)量的粘合劑;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、導電聚合物及粘合加入乙醇后,用攪拌機攪拌0.5h~1.5h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80~150℃干燥8h~10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.1cm~0.5cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機以4mpa~12mpa壓片。
其中,所述步驟(1)中l(wèi)i源、sr源、bi源的摩爾比為1:1:1~1:1:5。
其中,所述步驟(2)中的一定質(zhì)量比為1:1~5:1(li-sr-bi氧化物:活性炭)。
其中,li-sr-bi-c材料、導電聚合物和粘合劑的質(zhì)量比為2:1:1~10:1:1。
本發(fā)明還提供了一種超級電容器,包括上述技術(shù)方案所述的泡沫鎳電極。
本發(fā)明采用固相反應法合成了li-sr-bi-c納米材料,該材料具有多孔篩狀結(jié)構(gòu),具有高的比表面積,可提供更多的電化學活性位點用于儲存電能,從而獲得高的比電容量。該li-sr-bi-c納米材料可以作為超級電容器電極材料應用,負載了li-sr-bi-c納米材料的泡沫鎳支撐材料可直接用作超級電容器的工作電極。
本發(fā)明通過三電極體系測試其電化學性能,負載有l(wèi)i-sr-bi-c納米材料的泡沫鎳作為工作電極,鉑電極作為對電極,hg/hgo電極作為參比電極,3mol/l的koh水溶液作為電解液。工作電極的電化學行為通過循環(huán)伏安法測試,工作電極比電容量通過恒流充放電測試。結(jié)果表明,該工作電極性能優(yōu)異,具有較高的比電容量和倍率放電性能,循環(huán)穩(wěn)定性能也好,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達70%。在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到50~4500f/g。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明所公開的li-sr-bi-c納米材料為多孔篩狀結(jié)構(gòu)。
2.在本發(fā)明的多孔篩狀結(jié)構(gòu)具有高的比表面積,可提供更多的電化學活性位點用于儲存電能,從而獲得高的比電容量,進而獲得良好的電化學特性。
3.本發(fā)明操作簡單,易于推廣。
附圖說明
圖1為實施例2得到的泡沫鎳電極在不同掃描速率下獲得的循環(huán)伏安圖;
圖2為實施例2得到的泡沫鎳電極在不同電流密度下獲得的充放電曲線圖;
圖3為實施例8得到的泡沫鎳電極的容量隨循環(huán)充放電變化曲線。
具體實施方式
實施例1
(1)稱取0.263gli2co3、1.522gsr(no3)2、5gbi2o3加入25ml丙酮中,攪拌至充分混合,在紅外燈下照射15min,在空氣氣氛中800℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與5.356g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取5.563g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.927g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1.2h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里70℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為261nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到3987f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達66.8%。
實施例2
(1)稱取0.26gli2co3、1.143gsrcl2、5gbi2o3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射10min,在空氣氣氛中600℃煅燒8h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與2.471g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取3.092g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.391g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1.2h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為184nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到3357f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達72.2%。
對得到的電極片進行性能測試,結(jié)果參見圖1和圖2,其中,圖1為實施例2得到的泡沫鎳電極在不同掃描速率下獲得的循環(huán)伏安圖;圖2為實施例2得到的泡沫鎳電極在不同電流密度下獲得的充放電曲線圖。
實施例3
(1)稱取0.241glino3、1.967gsrbr2、5.216gbi2o3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射12min,在空氣氣氛中600℃煅燒12h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與5.257g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應8h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取2.163g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.436g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1.2h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.3cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為262nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到3721f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達67.9%。
實施例4
(1)稱取0.0842glioh、1.143gsrcl2、5.206gbi(no3)3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射10min,在空氣氣氛中800℃煅燒8h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與5.179g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取7.265g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.908g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.4m的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為199nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到3128f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達73.5%。
實施例5
(1)稱取0.0842glioh、1.967gsrbr2、5.351gbi(no3)3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射15min,在空氣氣氛中800℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與3.890g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取5.108g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.639g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為309nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到4381f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達68.3%。
實施例6
(1)稱取0.0842glioh、1.967gsrbr2、5.351gbi(no3)3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射15min,在空氣氣氛中800℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與3.890g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取5.108g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.639g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以100℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為309nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到4129f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達67.5%。
實施例7
(1)稱取0.279glino3、2.015gsrbr2、5.365gbi(no3)3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射15min,在空氣氣氛中800℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與8.643g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取6.904g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取1.963g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里以80℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為195nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到4023f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達68.0%。
實施例8
(1)稱取0.0842glioh、1.783gsrcl2、5.216gbi2o加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射10min,在空氣氣氛中600℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與3.190g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取5.024g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取3.247g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里100℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為209nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到2997f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達66.4%。
對得到的泡沫鎳電極進行性能測試,結(jié)果參見圖3,圖3為實施例8得到的泡沫鎳電極的容量隨循環(huán)充放電變化曲線。
實施例9
(1)稱取0.0842glioh、1.522gsr(no3)2、5gbi2o3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射10min,在空氣氣氛中600℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與7.892g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取4.395g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.892g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里100℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為216nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到2963f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達70.3%。
實施例10
(1)稱取0.0842glioh、1.522gsr(no3)2、4.988gbicl3加入20ml丙酮中,攪拌至充分混合。在紅外燈下照射10min,在空氣氣氛中600℃煅燒10h,壓碎研磨獲得li-sr-bi電極材料。
(2)將步驟(1)所得的li-sr-bi與7.892g活性炭,溶解在20ml蒸餾水中,在水浴中攪拌反應10h后,將上述液體移至水熱反應釜里,在100℃下反應3天,經(jīng)過濾洗滌后,干燥備用;
(3)用電子天平稱取4.395g經(jīng)過步驟(2)制備而成的li-sr-bi-c材料;、
(4)用電子天平稱取0.892g的聚苯胺以及與之等質(zhì)量的聚四氟乙烯;
(5)將步驟(3)和步驟(4)所稱得的li-sr-bi-c電極材料、聚苯胺及聚四氟乙烯加入乙醇后,用攪拌機攪拌1h;
(6)將步驟(5)所得的均勻液體,用涂覆機均勻涂覆在泡沫鎳上;
(7)將步驟(6)所得的泡沫鎳,放入加熱箱里100℃干燥10h;
(8)待步驟(7)干燥完成之后,用切片機將步驟(7)所得的泡沫鎳切成直徑為1cm、厚0.2cm的圓形片狀式電極片;
(9)將步驟(8)所得的片狀電極片,用壓片機壓片。
步驟(1)得到的li-sr-bi為固體粉末,粒徑為216nm。
步驟(2)所述的洗滌方法為:分別用蒸餾水與無水乙醇洗滌5次。
步驟(2)、(5)所述的攪拌速率為8000r/min。
步驟(6)所述的泡沫鎳片的規(guī)格為:長*寬*高:5cm*4cm*0.2cm。
步驟(2)所述的干燥溫度為80℃,時間為12h。
步驟(1)所述的研磨機的轉(zhuǎn)速為800r/min。
步驟(9)所得的電極片應封裝,以免變質(zhì)。
電極片在6mol/l的koh溶液進行三電極測試時,其比電容可以達到4361f/g,經(jīng)四千次循環(huán)充放電后容量保持率達71.4%。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。