一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，屬化工材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容器是是利用雙電層原理的電容器，當(dāng)外加電壓加到超級電容器的兩個(gè)極板上時(shí)，極板的正電極存儲(chǔ)正電荷，負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大，具有功率密度高、充電時(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。。影響超級電容器發(fā)展的關(guān)鍵因素主要為電極材料，目前人們研究的熱點(diǎn)主要集中在多孔碳材料和金屬氧化物材料等方面，這些材料具有一定的優(yōu)勢，但是由于孔結(jié)構(gòu)分布不合理和孔道閉塞，導(dǎo)電率較差影響了電容器的性能。蠕蟲狀石墨具有較大的比表面積和較高的導(dǎo)電性，特別是均勻的多孔狀結(jié)構(gòu)有助于縮短離子的傳輸路徑和存儲(chǔ)電荷，在超級電容器方面具有很好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提高一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，最終得到性能優(yōu)異的蠕蟲狀石墨基超級電容器。
[0004]本發(fā)明所述一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，是將天然鱗片石墨與氫氧化鈉混合，然后放置于微波爐中在1000°C下微波處理2-5min，然后自然冷卻，洗滌干燥等到蠕蟲狀石墨電極材料。
[0005]上述一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于??天然鱗片石墨為100-300目，與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:1-2。
[0006]本發(fā)明所述一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:將蠕蟲狀石墨加入硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌Ih后，在30-50°C下超聲反應(yīng)2-3h，過濾干燥后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以20°C /min的升溫速率升至1000°C，最后自然冷卻后洗澡干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。
[0007]上述一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:蠕蟲狀石墨與硫脲的質(zhì)量比為1:3-5，將蠕蟲狀石墨加入硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌Ih后，在30-50°C下超聲反應(yīng)2-3h，過濾后在80°C條件下干燥后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以20°C/min的升溫速率升至1000°C，最后自然冷卻后洗滌在80°C條件下干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。
[0008]本發(fā)明所述一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:是以氮硫摻雜蠕蟲狀石墨為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以氫氧化鈉和硫酸鉀為電解液構(gòu)成超級電容器
[0009]上述一種石墨烯基超級電容器的制備方法，其特征在于:電解液為氫氧化鈉或硫酸鉀或兩者的混合液，其濃度為6-8mol/L。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例:
[0011]所述一種石墨烯基超級電容器的制備方法:取2克100目天然鱗片石墨與4克氫氧化鈉混合均勻，然后放置于微波爐中在10000C下微波處理2-5min，然后自然冷卻，洗滌干燥等到蠕蟲狀石墨電極材料。
[0012]將蠕蟲狀石墨加入6克硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌Ih后，在50°C下超聲反應(yīng)3h，過濾后在80°C條件下干燥后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以20°C /min的升溫速率升至1000°C，最后自然冷卻后洗滌在80°C條件下干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。
[0013]氮硫摻雜蠕蟲狀石墨為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以6mol/L氫氧化鈉和硫酸鉀混合液為電解液構(gòu)成超級電容器，分別在不同的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安充放電、交流阻抗、循環(huán)壽命等性能。
[0014]在0-2V電壓范圍內(nèi)，以6A/g的電流密度獲得387F/g的容量，循環(huán)2000次后容量保持為95%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，將天然鱗片石墨與氫氧化鈉混合，然后放置于微波爐中在1000°c下微波處理2-5min，然后自然冷卻，洗滌干燥等到婦蟲狀石墨電極材料。2.一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，將蠕蟲狀石墨加入硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌Ih后，在30-50°C下超聲反應(yīng)2-3h，過濾干燥后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以20°C /min的升溫速率升至1000°C，最后自然冷卻后洗澡干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。3.一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，是以石墨烯基聚苯胺為工作電極，鉑金屬為對電極，飽和甘汞電極電極為參比電極，以氫氧化鈉和硫酸鉀為電解液構(gòu)成超級電容器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:，天然鱗片石墨為100-300目，與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:1-2。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:蠕蟲狀石墨與硫脲的質(zhì)量比為1:3-5，將蠕蟲狀石墨加入硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌Ih后，在30-50°C下超聲反應(yīng)2-3h，過濾后在80°C條件下干燥后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以200C /min的升溫速率升至1000°C，最后自然冷卻后洗滌在80°C條件下干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于:電解液為氫氧化鈉或硫酸鉀或兩者的混合液，其濃度為6-8mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料的制備方法，將天然鱗片石墨與氫氧化鈉混合，然后放置于微波爐中在1000℃下微波處理2-5min，然后自然冷卻，洗滌干燥等到蠕蟲狀石墨電極材料。將蠕蟲狀石墨加入硫脲溶液中強(qiáng)烈攪拌1h后，在30-50℃下超聲反應(yīng)2-3h，過濾干燥后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以20℃/min的升溫速率升至1000℃，最后自然冷卻后洗滌干燥得到氮硫摻雜蠕蟲狀石墨超級電容器電極材料。本發(fā)明制備了一種同時(shí)具有導(dǎo)電性好、比表面積大、吸附活性點(diǎn)多的多孔狀石墨電極材料，具有良好的電容性能。
【IPC分類】H01G11/86, H01G11/32
【公開號】CN105140050
【申請?zhí)枴緾N201510514389
【發(fā)明人】花秀夫, 張?zhí)?
【申請人】西安岳達(dá)植物科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月20日