[發明專利]一種利用含鎳酚醛基碳球制備碳材料電極的方法

有效

• 申請號: 201510337458.0
• 申請日: 2015-06-17
• 公開（公告）號: CN105047424B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 金政;馬磊
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: H01G11/34
• 分類號: H01G11/34;H01G11/32;H01G11/86
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種利用含鎳酚醛基碳球制備碳材料電極的方法。

背景技術

超級電容器是介于傳統電容器和化學電源之間的一種新型的儲能器件，是一種新型能量存儲與轉換裝置，因其具有容量大、循環壽命長、可快速充放電等優點，引起了研究人員的廣泛關注。按照儲能機理的不同可以分為兩類：雙電層電容器和法拉第贗電容器。電極材料對電化學電容器的性能有著巨大的影響，選擇合適的電極材料，可以使電容器具有較高的工作電壓以及較高的能量密度。它具有充電時間短、循環壽命長、功率特性好、溫度范圍寬、經濟環保等優勢。在很多領域收到廣泛關注。而電極材料是超級電容器的核心部件，是超級電容器研究中最核心的課題。電極材料包括孔碳材料及其復合材料、導電聚合物材料和金屬氧化物電極材料。

碳材料是最早用于超級電容器的電極材料。與其他電極材料相比，碳材料比表面積大、導電率高、循環壽命長、耐腐蝕性強、價格低廉，因此被廣泛應用于超級電容器的負極材料。但碳電極材料的比表面積與電容值之間并不是呈正比的，比表面利用率較低，比電容較低，并且內阻較大，必然會影響到超級電容器的整體性能。對此，人們將研究重點集中在提高碳電極材料的比表面積利用率和降低其內阻上。活性炭纖維是20世紀70年代發展起來的一種多功能材料，是活性炭材料的第三代產品。活性炭纖維是一種典型的微孔碳，孔徑分布窄，有較大的比表面積、極大的表面能、導電率高、吸附脫附速度快、形狀多樣性等特點，可以制成活性炭纖維布、活性炭纖維氈等，是理想的電極材料，其應用和開發前景被許多學者看好。

發明內容

本發明是要解決現有活性炭電極電容值低的問題，而提供一種利用含鎳酚醛基碳球制備碳材料電極的方法。

一種利用含鎳酚醛基碳球制備碳材料電極的方法是按以下步驟進行：

一、將含鎳酚醛基微球放入溫度為700℃～1000℃的管式爐中，然后向其中通氮氣進行炭化，炭化時間為2h～6h，得到含鎳酚醛基碳球；

二、將步驟一得到的含鎳酚醛基碳球置于研缽中，加入蒸餾水研磨至糊狀后加入膠黏劑，得到糊狀物，然后將糊狀物涂覆于在泡沫鎳片表面上，在溫度為60℃的條件下置于鼓風干燥箱中烘干4h，得到預制備電極材料；所述步驟一得到的含鎳酚醛基碳球與膠黏劑的 質量比為1:(0.1～0.01)；

三、將步驟二得到的預制備電極材料在雙輥機上壓制成厚度為0.8mm～1.2mm的薄片，即為碳材料電極。

本發明的有益效果是：

本發明通過兩步法制備的10μm～100μm的酚醛基微球，該負載金屬的酚醛球，長期浸泡在堿液里面，金屬不易脫落，性能穩定。鎳含量越高，制備的電極比電容值就越高，適合做超級電容器的工作電極。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式一種利用含鎳酚醛基碳球制備碳材料電極的方法是按以下步驟進行：

一、將含鎳酚醛基微球放入溫度為700℃～1000℃的管式爐中，然后向其中通氮氣進行炭化，炭化時間為2h～6h，得到含鎳酚醛基碳球；

二、將步驟一得到的含鎳酚醛基碳球置于研缽中，加入蒸餾水研磨至糊狀后加入膠黏劑，得到糊狀物，然后將糊狀物涂覆于在泡沫鎳片表面上，在溫度為60℃的條件下置于鼓風干燥箱中烘干4h，得到預制備電極材料；所述步驟一得到的含鎳酚醛基碳球與膠黏劑的質量比為1:(0.1～0.01)；

三、將步驟二得到的預制備電極材料在雙輥機上壓制成厚度為0.8mm～1.2mm的薄片，即為碳材料電極。