[發明專利]一種超級電容器用碳基三元復合電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110006260.6
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102585496A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 譚強強;邱琳琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08K13/06;C08K9/02;C08K3/04;C08K3/22;C08G73/02;H01G9/042
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1.一種超級電容器用碳基三元復合電極材料及其制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)活性炭的二次活化處理：將一定量的活性炭加入活化劑KOH的飽和溶液充分混合均勻并裝入水平管式爐的鎳舟中，向管式爐通氮氣20～40min以排除空氣；在氮氣保護氣氛下以5℃/min～10℃/min的升溫速度升溫到400℃～500℃，在此溫度下保溫4h，然后以5℃/min～10℃/min的升溫速率加熱到800～900℃并在該溫度下保溫3h，樣品冷卻至室溫后，用0.5～2mol/L的鹽酸溶液和乙醇交替洗滌至中性，烘干，得到二次活化活性炭；

(2)活性炭/納米金屬氧化物復合材料制備：先將納米金屬氧化物加入到乙醇溶液中超聲5～15min使其分散均勻，再向其中加入二次活化活性炭繼續超聲20～30min，其中二次活化活性炭與納米金屬氧化物質量比為100∶2～100∶10，使納米金屬氧化物與二次活化活性炭充分混合，烘干后制得第一組分A，即活性炭/納米金屬氧化物復合材料；

(3)將步驟2所得第一組分A和苯胺單體按照3∶1～10∶1的摩爾比加入到100ml0.5～2mol/L無機質子酸溶液中，超聲分散30～60min形成混合液B，在-2～20℃下將溶于0.5～2mol/L的無機質子酸的氧化劑溶液逐滴加入混合液B，攪拌反應5～25h，產物依次用去離子水，乙醇洗滌至濾液無色，真空干燥15～24h，即得超級電容器用碳基三元復合電極材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

(1)權利要求1步驟(1)中活性炭與活化劑KOH按照質量比為1∶2～1∶5的比例混合；

(2)權利要求1步驟(2)中所述的金屬氧化物為鈦氧化物，錳氧化物，鋯氧化物，釩氧化物，鈰氧化物中一種或兩種以上的混合物；

(3)權利要求1步驟(2)中所述的納米金屬氧化物為納米線，納米顆粒，納米棒或納米管；

(5)權利要求1步驟(3)中苯胺單體與氧化劑的摩爾比為1∶0.5～1∶2；

(6)權利要求1步驟(3)中所述的無機質子酸為硫酸，硝酸，鹽酸，磷酸，高氯酸、醋酸中一種或兩種以上的混合物；

(7)權利要求1步驟(3)中所述的氧化劑為過硫酸銨，氯化鐵，重鉻酸鉀，過氧化氫中一種或兩種以上的混合物。