[發明專利]一種電極材料、制備方法及其應用有效
| 申請號: | 201910890969.3 | 申請日: | 2019-09-20 |
| 公開(公告)號: | CN110459409B | 公開(公告)日: | 2021-12-28 |
| 發明(設計)人: | 王曉婷;朱博文;金亦琦;何孝軍;馬浩;汪靜嫻 | 申請(專利權)人: | 安徽工業大學;安徽省馬鞍山市第七中學 |
| 主分類號: | H01G11/24 | 分類號: | H01G11/24;H01G11/30;H01G11/44;H01G11/86 |
| 代理公司: | 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562 | 代理人: | 王穎 |
| 地址: | 243032 *** | 國省代碼: | 安徽;34 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 電極 材料 制備 方法 及其 應用 | ||
1.一種電極材料,其特征在于:其以煤瀝青為碳源,以納米氧化鈣為模板劑,以氫氧化鉀為活化劑;
其比表面積為2370m2/g,總孔容為1.26m3/g,平均孔徑為2.13nm,孔徑分布在0-3.5nm;其含有C元素、N元素和O元素,C元素含量為86.61%,N元素含量為1.28%,O元素含量為12.11%;其中O元素中C=O含量為4.90%、C-O含量為6.00%、O-H含量為1.21%;
按質量份計,包括如下原料:煤瀝青2份、納米氧化鈣5份以及氫氧化鉀10份;
所述的電極材料的制備方法包括如下步驟:
S1、按照質量份數配比稱取原料;
S2、將煤瀝青、氫氧化鉀和納米氧化鈣分別研磨至粒度小于180目,然后混合均勻,得混合樣品;
S3、將S2中的混合樣品轉移至剛玉舟中,再將剛玉舟放入管式爐中,并通入惰性氣體;
S4、設置升溫程序、加熱并自然冷卻;
S5、將冷卻后的剛玉舟從管式爐中取出,并酸洗燒制后的碳材料;
S6、將上述混合酸溶液中的固體和液體分離,并用蒸餾水洗滌固體3-4次,直至固體的pH為6-7;
S7、干燥即得產品;
步驟S3中的惰性氣體為氬氣,流量為35ml/min;
步驟S4中,升溫程序如下:初始溫度為20℃,升溫速率為4℃/min,當溫度上升至150℃時,保溫30min,再以4℃/min將溫度升至850℃,保溫60min,最后自然降溫;
步驟S5中,酸洗過程采用稀鹽酸,鹽酸酸洗燒制后的碳材料的具體過程為:將燒制后的碳材料研磨成粒度<120目的粉末碳材料,再將粉末碳材料放入燒杯中,向燒杯中加入2mol/L的鹽酸,鹽酸的摩爾量為納米氧化鈣的2.4倍,用磁力攪拌器攪拌上述混合鹽酸溶液20h;
所述步驟S6中,蒸餾水洗滌固體的具體過程為:將固體放入燒杯中,并加入溫度為80℃的蒸餾水,蒸餾水的體積為燒杯容積的2/3,再用玻璃棒攪拌10min,然后用減壓抽濾的方式將固體和蒸餾水分離;
S7中干燥過程在鼓風干燥箱中進行,干燥溫度為110℃,干燥時間為24h。
2.如權利要求1所述的一種電極材料在超級電容器方面的應用。
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