專利名稱:一種高倍率超級電容器復合電極材料及其制備方法
技術領域:
本發明涉及電化學超級電容器技術領域,具體涉及ー種高倍率超級電容器復合電極材料及其制備方法。
背景技術:
超級電容器具有功率密度高、工作溫度范圍寬及循環壽命長等優點,在可再生能源利用、交通、電力、通訊、國防等領域有著巨大的應用價值和市場潛力。特別是風力、光伏發電及電動車的興起使得超級電容器這一新型儲能技術的研發日益受到重視。超級電容器按著儲能機理可分為電化學雙電層電容器、電化學準電容器和混合型超級電容器。電化學雙電層電容器主要利用在電極材料/電液質界面形成的雙電層存儲能量。碳基材料因其原料豐富、價格低廉、制備エ藝簡單、抗化學腐蝕性能好且比表面積高等 優點而成為研究最早并且獲得實際應用的超級電容器電極材料。可應用于超級電容器的碳基電極材料包括活性炭、活性炭纖維、碳凝膠、碳納米管和模板炭等,其中大比表面活性炭在超級電容器中應用的最為廣泛。2004年英國曼徹斯特大學的Geim和Novoselov在Science雜志上發表了通過微機械カ剝離方法利用膠帶剝離高定向石墨制備單層石墨烯,而石墨烯是由單層碳原子緊密排列形成的具有ニ維蜂窩狀晶體結構的碳素材料,其獨特的結構使其具有量子霍爾效應、高理論比表面積(2630m2 · g’、高電子遷移率(室溫下20000cm2 · V—1 · s—1)、高楊氏模量(1060GPa)、高強度(130GPa)和高熱導率(SOOOWi1 -Γ1)等優良的物理化學性質,使其在儲能、催化、傳感器以及功能性復合材料等領域有較廣泛的應用前景。而化學轉化石墨烯或氧化石墨烯材料在表面和邊緣含有大量的含氧基團(羰基、羧基和環氧基團等),為其在溶劑中與碳材料復合制備高倍率碳材料/石墨烯復合電極材料提供了便利。目前,石墨烯材料與碳材料的復合主用集中在碳納米管領域。石墨烯與碳納米管復合方式較多,主要包括修飾自組裝、化學氣相沉積和原位化學還原等方法。石墨烯與碳納米管形成的復合材料的電化學性能如下表所列。表I采用不同復合方式制備的碳納米管/石墨烯復合材料的電化學性能
復合方式_質溶液比,值
修飾自組裝法未給出 ニ胃' I M H2SO4 100 150
伏女)
化學氣相沉積612 二環 6 M KOH 200 400
伏女)
原位化學還原法 S18 9 ニう;^循環ニ5: 200-400雖然采用石墨烯與碳納米管復合可以制備性能較高的超級電容器電極材料,但現階段碳納米管相對于其它碳材料昂貴的價格很高,使其在超級電容器電極材料方面的實際應用受到了很大的限制。除此之外,雷志斌和郭春賢等人通過對介孔炭微球表面官能團的修飾,利用正負電荷之間的靜電作用實現了介孔炭微球與石墨烯的復合。制備的介孔碳微球/石墨烯復合電極材料在水系電解液中的比電容值達到200F · g'在介孔碳微球表面修飾階段需要一定量的有機試劑,對環境有害,并且介孔碳微球合成相對復雜。活性炭材料和以上碳材料相比具有生產成本低、制造エ藝簡單和比表面積大等優勢。雖然商業化的活性炭伴隨電流密度的増大或在有機系電解液中應用其電化學性能存在快速衰減,但是化學轉化石墨烯材料無論在水系還是有機系電解質溶液中其介孔微孔分級分布、導電性良好并且表面含氧官能團豐富等特性是對活性炭材料的ー種良好的補充。將石墨烯與活性炭復合不僅可以提高其比電容值,而且可以使復合材料具有高倍率特性。因此,化學轉化石墨烯與活性炭材料的復合是一個新的研究方向。 截止到目前,石墨烯與活性炭材料復合的研究較少,尚無相關專利報道。據文獻報道,張凱等人利用溶膠凝膠的方法將石墨烯和酚醛樹脂基活性炭進行原位復合。但其采用的溶膠凝膠過程耗時長,碳源對環境污染嚴重。本發明以生物質為碳源,且利用溶液中化合物含氧官能團的氫鍵作用快速形成復合體系,縮短化學轉化石墨烯與活性炭復合材料的合成時間,同時生物質碳源來源豐富、環境友好。
發明內容
本發明的目的是提供ー種高倍率超級電容器復合電極材料及其制備方法,該方法制備的活性炭/石墨烯復合材料表現出比傳統活性炭更加優異的倍率性能。本發明提供了ー種高倍率超級電容器復合電極材料,該復合電極材料是通過石墨烯氧化物的含氧基團與碳水化合物的含氧基團之間的氫鍵作用而得到的,在微觀上石墨烯包裹在活性炭顆粒表面,整體上呈海綿多孔狀結構。本發明還提供了所述高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,該方法包括如下步驟(I)將石墨烯氧化物粉末溶解到溶劑中,得到石墨烯氧化物溶液,然后將可溶性碳水化合物加入上述石墨烯氧化物溶液中,攪拌一段時間,得到碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液;其中,可溶性碳水化合物與石墨烯氧化物粉末的質量比為100:廣1:100 (優選1:1);(2)去除碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液中的溶劑,得到碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體;( 3)對碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體進行預炭化,得到炭化產物/石墨烯復合物中間體;(4)將炭化產物/石墨烯復合物中間體與堿性物質按照質量比為10: f 1:10 (優選I: I),在攪拌速度為100 1000r · mirT1 (優選400r · mirT1)的條件下在溶劑中混合浸潰
O.5 72h (優選24h),得到堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體的懸濁液。浸潰所用的溶劑為水、こ醇中的一種或其混合物;
(5)去除炭化產物/石墨烯復合物中間體懸濁液中的溶劑,得到堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體的固體顆粒;(6)將堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體的固體顆粒在惰性氣氛、氣體流速為5(T500ml · mirT1 和20(Tl500°C (優選范圍為55(Tl200°C)的溫度條件下活化得到高倍率的活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料初產物;(7)高倍率活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料初產物經過酸洗、水洗,得到高倍率活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料的終產物,上述最終產物,在10(Tl30°C的鼓風干燥箱內干燥保存,用于電化學性能的測試。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(I)中,所述石墨烯氧化物粉末的具體制備方法為SI,提供ー種石墨粉末;S2,氧化SI步驟中所述石墨粉末以獲得氧化石墨烯粉末。在SI步驟中,所述石墨粉末的粒徑不限,優先選擇過325目的石墨粉末。在S2步驟中,所述氧化處理該石墨粉末的具體過程為S21,將石墨粉末和硝酸鈉粉末均勻分散至一硫酸溶液。具體為,可將過325目的l 15g石墨和l 30g硝酸鈉粉末加入至5(T500ml的濃硫酸中形成混合物,并進ー步攪拌該混合物以獲得均勻分散所述石墨和硝酸鈉粉末,該攪拌時間不等,可為O. 5 24h。注意此過程一直在冰浴或冰水浴中完成以防止該混合物溫度過高;S22,向所述均與分散有石墨粉末和硝酸鈉粉末的硫酸溶液中緩慢加入高錳酸鉀粉末以形成一懸濁液,所述加入速度通過控制加入時間來控制,具體為在f5h內加入5^75g高錳酸鉀粉末以避免發生劇烈升溫而發生爆炸;S23,向所述懸濁液中加入一定量的水,如可加入10(Tl000ml水,并加熱該懸濁液使其經歷中溫反應階段(在3(T60°c范圍內ー個溫度恒溫)和高溫反應階段(在8(noo°c范圍內ー個溫度恒溫),最終得到石墨烯氧化物;S24,進行至少一次的用水稀釋并且離心所述石墨烯氧化物,并將在鼓風干燥箱中4(Tl00°C干燥24 72h得到石墨烯氧化物,球磨所述石墨烯氧化物O. 5 2h以獲得石墨烯氧化物粉末。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(I)中,所述溶解石墨烯氧化物粉末的溶劑為水、こニ醇、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、N, N-ニ甲基甲酰胺、N,N- ニ甲基こ酰胺等中的ー種或多種。所述溶劑的量以能夠全部溶解石墨烯氧化物粉末即可,通常石墨烯氧化物溶液的濃度為O. ri00g/L ;如可將l(T300mg的石墨烯氧化物通過O. 5 5h的超聲溶解在KTlOOOml的溶劑中。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(I)中,所述可溶性碳水化合物為葡萄糖、葡萄糖衍生物、蔗糖、蔗糖衍生物、可溶性淀粉、殼聚糖等中的一種或多種。所述可溶性碳水化合物與石墨烯氧化物粉末的質量比為100: f 1:100。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(I)中,所述可溶性碳水化合物加入石墨烯氧化物溶液中的轉速為100"l000r ^irT1,攪拌時間為O. 5飛h。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(2)中,所述去除碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液中的溶劑的條件為碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液在5(T120°C溫度下鼓風干燥箱中恒溫6 72h。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(3)中,所述對碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體進行預炭化的條件為碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體在惰性氣氛(氮氣、氬氣、氦氣中的ー種或多種)、氣體流速為5(T500ml · mirT1和溫度為100^5000C (優選范圍為15(T500°C)的條件下進行預炭化。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(4)中,所述堿性物質為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的ー種或多種。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(5)中,所述去除堿性物質浸潰炭化產物/石墨烯復合物中間體的懸濁液中溶劑的條件為將堿性物質浸潰炭化產物/石墨烯復合物中間體的懸濁液在5(T120°C溫度下鼓風干燥箱中恒溫6 72h。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(7)中,所述酸 洗溶液為2mol ·じ1的鹽酸或硫酸溶液,酸洗至不再產生氣泡為止。本發明提供的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,在步驟(7)中,所述水洗完成的條件為濾液的pH=6 7。本發明的優點本發明所保護的活性炭/石墨烯復合材料比傳統活性炭具有更高的倍率性能,即用該復合材料做電極的超級電容器具有更高的大電流充放電能力。將具有高電導率的石墨烯引入到活性炭材料中,可以在保持活性炭高比表面積特性的基礎上,較大幅度提高其導電能力。此外,二者還會產生協同作用,進ー步提高復合電極材料的比電容。因此,將活性炭與石墨烯進行復合,能夠使兩種材料的特殊電化學電容特性均得到充分發揮,并有所提高。本發明所保護的活性炭/石墨烯復合材料制備方法,由于利用溶液中化合物含氧官能團的氫鍵作用快速形成復合體系,因此可以縮短活性炭/石墨烯復合材料的制備時間,提高生產效率。同時所采用的生物質碳源來源豐富,生產過程環境友好。
圖I為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料(GAC-3RG0)與相同エ藝處理過后石墨烯(RG0)、活性炭材料(GAC)的Raman光譜測試結果對比圖;圖2為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料的放大倍數為2000的掃描電鏡圖片;圖3為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料的放大倍數為100000的掃描電鏡圖片;圖4為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料的氮吸附曲線;圖5為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料的循環伏安測試結果圖(掃描速率為 IOOmV · s O ;圖6為本發明實施例Iエ藝處理過后得到材料的恒流充放電測試結果圖(電流密度為 IOOOmA · g—1)。
具體實施例方式下面的實施例將對本發明予以進ー步的說明,但并不因此而限制本發明。實施例I
所述石墨粉末的粒徑不限,優先選擇過325目的石墨粉末。所述氧化處理該石墨粉末的具體過程為將石墨粉末和硝酸鈉粉末均勻分散至一硫酸溶液。具體為,可將過325目的5g石墨和2. 5g硝酸鈉粉末加入至130ml的濃硫酸中形成混合物,并進一歩攪拌該混合物以獲得均勻分散所述石墨和硝酸鈉粉末,該攪拌時間不等,可為2h。注意此過程一直在冰浴或冰水浴中完成以防止該混合物溫度過高;向所述均勻分散有石墨粉末和硝酸鈉粉末的硫酸溶液中緩慢加入高錳酸鉀粉末以形成一懸濁液,所述加入速度通過控制加入時間來控制,具體為在2h內加入15g高錳酸鉀粉末以避免因劇烈升溫而發生爆炸;向所述懸濁液中加入一定量的水,如可加入240ml水,并加熱該懸濁液使其經歷35°C和98°C高溫反應階段,最終得到石墨烯氧化物;進行至少一次的用水稀釋并且離心分離所述石墨烯氧化物,并將在鼓風干燥箱中60°C干燥48h得到石墨烯氧化物,球磨所述石墨烯氧化物O. 5h以獲得石墨烯氧化物粉末;將所述O. 15g石墨烯氧化物粉末通過Ih的超聲處理可溶解到IOOml水中,向上述石墨烯氧化物溶液中加入5g葡萄糖,待完全溶解后在60°C的條件下蒸發溶劑,將獲得的混合物研磨成粉備用;
將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以5°C · mirT1的升溫速率,在350°C時恒溫4h進行預炭化處理,得到I. 4碳粉;將得到的固體碳研磨成粉狀,與5. 6g KOH在水中攪拌6h后蒸干溶劑,然后將獲得的混合物研磨成粉備用;將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以的升溫速率,在800°C時恒溫活化2h ;將所得到的樣品首先進行酸洗、然后水洗至中性后,在100°C干燥保存。Roman光譜(圖I)及掃描電子顯微鏡(SEM)(圖2,圖3)分析測試結果表明采用本實施例所描述的エ藝制備的活性炭/石墨烯復合材料中石墨烯包裹在炭顆粒的表面,整體呈海綿狀多孔結構;制備的活性炭/石墨烯復合材料的氮吸附曲線如圖4所示,采用BET法計算得到其比表面積為2566!! '制備的活性炭/石墨烯復合材料的電化學性能在6mol ·じ1的KOH溶液中采用兩電極循環伏安法進行測試,結果如圖5所示。活性炭/石墨烯復合電極在1000mA/g下的恒流充放電曲線如圖6所示。上述電化學測試結果表明,采用活性炭/石墨烯復合材料制備的電極表現出理想的電容充放電特性,活性炭/石墨烯復合材料在IOOmV *s_1 (電流密度約為12A · g—1)的高電位掃描速率下比電容值仍能保持在226F · g'本實施例說明采用葡萄糖與石墨烯氧化物作原料,可以制備出本發明所述的高倍率活性炭/石墨烯超級電容器復合電極材料。實施例2所述石墨粉末的粒徑不限,優先選擇過325目的石墨粉末。所述氧化處理該石墨粉末的具體過程為將石墨粉末和硝酸鈉粉末均勻分散至一硫酸溶液。具體為,可將過325目的5g石墨和2. 5g硝酸鈉粉末加入至130ml的濃硫酸中形成混合物,并進一歩攪拌該混合物以獲得均勻分散所述石墨和硝酸鈉粉末,該攪拌時間不等,可為2h。注意此過程一直在冰浴或冰水浴中完成以防止該混合物溫度過高;向所述均與分散有石墨粉末和硝酸鈉粉末的硫酸溶液中緩慢加入高錳酸鉀粉末以形成一懸濁液,所述加入速度通過控制加入時間來控制,具體為在2h內加入15g高錳酸鉀粉末以避免發生劇烈升溫而發生爆炸;向所述懸濁液中加入一定量的水,如可加入240ml水,并加熱該懸濁液使其經歷35°C和98°C高溫反應階段,最終得到石墨烯氧化物;進行至少一次的用水稀釋并且離心所述石墨烯氧化物,并將在鼓風干燥箱中60°C干燥48h得到石墨烯氧化物,球磨所述石墨烯氧化物O. 5h以獲得石墨烯氧化物粉末;將所述O. 25g石墨烯氧化物粉末通過Ih的超聲處理可溶解到IOOml水中,向上述石墨烯氧化物溶液中加入5g蔗糖,待完全溶解后在70°C的條件下蒸發溶劑,將獲得的混合物研磨成粉備用;將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以5°C · mirT1的升溫速率,在300°C時恒溫4h進行預炭化處理,得到I. 6碳粉;將得到的固體碳研磨成粉狀,與Sg KOH在水中攪拌IOh后蒸干溶劑,將獲得的混合物研磨成粉備用;將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以YCmirT1的升溫速率,在800°C時恒溫2h活化;·將所得到的樣品酸洗、水洗至中性后,100°C干燥保存,經過兩電極體系下6mol ·じ1的KOH溶液中的電化學測試,在IOOmV · s—1 (電流密度約為IOA · g—1)的高掃描速率下比電容值仍能保持在205F · g'本實施例說明采用蔗糖與石墨烯氧化物作原料,可以制備出本發明所述的高倍率活性炭/石墨烯超級電容器復合電極材料。實施例3所述石墨粉末的粒徑不限,優先選擇過325目的石墨粉末。所述氧化處理該石墨粉末的具體過程為將石墨粉末和硝酸鈉粉末均勻分散至一硫酸溶液。具體為,可將過325目的5g石墨和2. 5g硝酸鈉粉末加入至130ml的濃硫酸中形成混合物,并進一歩攪拌該混合物以獲得均勻分散所述石墨和硝酸鈉粉末,該攪拌時間不等,可為2h。注意此過程一直在冰浴或冰水浴中完成以防止該混合物溫度過高;向所述均與分散有石墨粉末和硝酸鈉粉末的硫酸溶液中緩慢加入高錳酸鉀粉末以形成一懸濁液,所述加入速度通過控制加入時間來控制,具體為在2h內加入15g高錳酸鉀粉末以避免發生劇烈升溫而發生爆炸;向所述懸濁液中加入一定量的水,如可加入240ml水,并加熱該懸濁液使其經歷35°C和98°C高溫反應階段,最終得到石墨烯氧化物;進行至少一次的用水稀釋并且離心所述石墨烯氧化物,并將在鼓風干燥箱中60°C干燥48h得到石墨烯氧化物,球磨所述石墨烯氧化物O. 5h以獲得石墨烯氧化物粉末;將所述O. 45g石墨烯氧化物粉末通過Ih的超聲處理可溶解到IOOml水中,向上述石墨烯氧化物溶液中加入5g可溶性淀粉,待完全溶解后在80°C的條件下蒸發溶劑,將獲得的混合物研磨成粉備用;將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以5°C · mirT1的升溫速率,在250°C時恒溫4h進行預炭化處理,得到I. 8碳粉;將得到的固體碳研磨成粉狀,與10. Sg KOH在水中攪拌24h后蒸干溶剤,將獲得的混合物研磨成粉備用;將粉末放入高溫管式爐中,在氮氣的氣氛下以5°C · mirT1的升溫速率,在800°C時恒溫2h活化;將所得到的樣品酸洗、水洗至中性后,100°C干燥保存,經過兩電極體系下6mol ·じ1的KOH溶液中的電化學測試,在IOOmV · s—1 (電流密度為9A · g_0的掃描速率下仍能保持192F · g—1比電容值。
本實施例說明采用可溶性淀粉與石墨烯氧化物作原料,可以制備出本發明所述的高倍率活性炭/石墨烯超級電容器復合電極材料。
權利要求
1.ー種高倍率超級電容器復合電極材料,其特征在于該復合電極材料通過石墨烯氧化物的含氧基團與碳水化合物的含氧基團之間的氫鍵作用而得到的,在微觀上石墨烯包裹在活性炭顆粒表面,整體上呈海綿多孔狀結構。
2.權利要求I所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于該方法包括如下步驟 (1)將石墨烯氧化物粉末溶解到溶劑中,得到石墨烯氧化物溶液,然后將可溶性碳水化合物加入上述石墨烯氧化物溶液中,攪拌一段時間,得到碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液; (2)去除碳水化合物/石墨烯氧化物預制物溶液中的溶劑,得到碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體; (3)對碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體進行預炭化,得到炭化產物/石墨烯復合物中間體; (4)將炭化產物/石墨烯復合物中間體與堿性物質在溶劑中混合浸潰,得到堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體懸濁液; (5)去除堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體懸濁液中的溶劑,得到堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體固體顆粒; (6)將堿性物質浸潰的炭化產物/石墨烯復合物中間體固體顆粒在惰性氣氛中一定溫度下活化得到高倍率活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料初產物; (7)高倍率活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料初產物經過酸洗、水洗,得到高倍率活性炭/石墨烯復合超級電容器電極材料終產物。
3.按照權利要求2所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(I)中溶解石墨烯氧化物粉末的溶劑為水、こニ醇、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、N,N-ニ甲基甲酰胺、N, N-ニ甲基こ酰胺中的ー種或多種;可溶性碳水化合物為葡萄糖、葡萄糖衍生物、蔗糖、蔗糖衍生物、可溶性淀粉、殼聚糖中的ー種或多種;石墨烯氧化物溶液的濃度為O. f IOOgL ;可溶性碳水化合物與石墨烯氧化物粉末的質量比為100: f 1:100。
4.按照權利要求2所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(3)中,所述對碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體進行預炭化的條件為碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體在惰性氣氛中和溫度為10(T50(TC的條件下進行預炭化;惰性氣氛為氮氣、氬氣、氦氣中的ー種或多種。
5.按照權利要求2所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(4)中,所述堿性物質為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的ー種或多種;溶劑為水、こ醇中的一種或其混合物;炭化產物/石墨烯復合物中間體與堿性物質的質量比為10:1-1:10。
6.按照權利要求2所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(6)中,所述惰性氣氛為氮氣、氬氣、氦氣中的ー種或多種;所述活化溫度范圍為200^1500° Co
7.按照權利要求2所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(7)中,所述酸洗用溶液為鹽酸、硫酸、硝酸中的ー種或多種。
8.按照權利要求2或4所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(3)中,所述碳水化合物/石墨烯氧化物前驅體進行預炭化的溫度為150-500° Co
9.按照權利要求2或6所述的高倍率超級電容器復合電極材料的制備方法,其特征在于在步驟(6)中,所述活化溫度范圍為55(Tl200°C。
全文摘要
一種高倍率超級電容器復合電極材料及其制備方法,該復合電極材料通過石墨烯氧化物的含氧基團與碳水化合物的含氧基團之間的氫鍵作用而得到的,在微觀上石墨烯包裹在活性炭顆粒表面,整體上呈海綿狀多孔結構;本發明材料經過高溫活化制得,所以其結構穩定;作為超級電容器的電極材料,采用本發明方法制備的活性炭/石墨烯復合材料表現出比傳統活性炭更加優異的倍率性能。
文檔編號H01G9/042GK102867650SQ20121032112
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者閻景旺, 姜磊, 郝立星, 薛榮, 衣寶廉 申請人:中國科學院大連化學物理研究所