[發(fā)明專利]一種碳納米管與氧化鎳復合電極材料制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410752502.X
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104637696A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李佳維
• 申請（專利權(quán)）人: 李佳維
• 主分類號: H01G11/36
• 分類號: H01G11/36;H01G11/46;B82Y30/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 賈苗苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電極材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超大容量離子電容器是一類介于傳統(tǒng)靜電電容器與電池之間的新型電子元器件，它既可儲存大比能量，又可實現(xiàn)高比功率和長循環(huán)使用壽命?？蓱?yīng)用于電動車輛驅(qū)動電源以及其它各種需短時大功率放電的場合。

根據(jù)電容形成的機理，超大容量離子電容器可分為雙電層電容器和贗電容器兩大類。雙電層電容器是在電極/?電解質(zhì)界面通過電子和離子的定向排列造成電荷對峙而產(chǎn)生；贗電容器則是在電極表面的二維或體相的準二維空間上，電活性物質(zhì)發(fā)生高度可逆的氧化還原反應(yīng)或吸附脫附過程，從而實現(xiàn)電荷的儲存進而形成贗電容，贗電容的比電容量可達雙電層電容比電容量的10～100?倍。

雙電層電容器主要以高比表面積活性炭、活性炭纖維等作為電極材料，但活性炭材料導電性較差，所得電容器等效串聯(lián)電阻較大（等效串聯(lián)電阻也與電解液和電容器結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)），導致其功率特性較差；另外，活性炭結(jié)構(gòu)上存在所謂的“死孔”，這使得其頻率響應(yīng)特性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有較高比電容的碳納米管與氧化鎳復合電極材料制備方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種碳納米管與氧化鎳復合電極材料制備方法，對碳納米管進行硝酸回流處理，硝酸質(zhì)量分數(shù)為65%，回流處理溫度為120℃，時間為12h，過濾、清洗、干燥。取回流處理好的碳納米管加入Ni（NO₃）₂水解液，充分攪拌后水解3d，然后過濾、清洗、干燥，再在400℃的空氣氣氛中熱處理2h，得到碳納米管與氧化鎳復合電極材料。

本發(fā)明具有如下有益效果：

制備的碳納米管與氧化鎳復合電極材料，將其制作成電極，其比電容可以達到160F/g。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

具體實施例：本發(fā)明所述制備過程為，對碳納米管進行硝酸回流處理（碳納米管由催化裂解法制得，使用前用50倍于樣品質(zhì)量的濃硝酸浸泡1h以除去碳納米管中的催化劑），硝酸質(zhì)量分數(shù)為65%，回流處理溫度為120℃，時間為12h，過濾、清洗、干燥。取回流處理好的碳納米管加入Ni（NO₃）₂水解液，充分攪拌后水解3d，然后過濾、清洗、干燥，再在400℃的空氣氣氛中熱處理2h，得到碳納米管與氧化鎳復合電極材料。

將制備的復合電極材料加入質(zhì)量分數(shù)為5%的粘結(jié)劑，壓片形成復合電極，將兩片電極在1mol/L的KOH電解質(zhì)溶液中浸漬后，用浸漬了同一電解質(zhì)溶液的玻璃纖維作為隔膜，裝配成電容器測試單元，碳納米管與氧化鎳作復合電極材料，所得超大容量離子電容器的比電容值較單一碳納米管電極材料的明顯提高，所得比電容值可達160F/g。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所做的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。