[發(fā)明專利]一種硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011094933.3 | 申請日： | 2020-10-14 |
| 公開（公告）號： | CN112320784B | 公開（公告）日： | 2023-01-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李振環(huán);王明穩(wěn);張馬亮 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津工業(yè)大學 |
| 主分類號： | C01B32/05 | 分類號： | C01B32/05;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/34 |
| 代理公司： | 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 王瑞 |
| 地址： | 300387 *** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 摻雜 超級 電容器 電極 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：
步驟1、將聚苯硫醚和鎂粉或鋁粉混合均勻，利用鎂熱或鋁熱反應(yīng)將全部聚苯硫醚碳化；然后使用過量的稀鹽酸去除產(chǎn)物中MgO或Al2O3以及未燃盡的鎂或鋁，最后沖洗至中性，過濾，干燥后，得到硫摻雜多孔碳納米材料；
聚苯硫醚和鎂粉或鋁粉的質(zhì)量比為1:1~5；
步驟2、將步驟1得到的硫摻雜多孔碳納米材料浸泡于0.001~1mol/L的過量FeCl3溶液中，室溫下攪拌4~24h，過濾，干燥；
步驟3、將步驟2得到的產(chǎn)物在氨氣氛圍下800~1100℃熱處理1~3h，升溫速率0.5~5℃/min，得到硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于步驟1中，鎂熱或鋁熱反應(yīng)由鎂條或鋁條引燃鎂粉或鋁粉引發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于步驟1中，稀鹽酸的濃度為0.1~1mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于步驟1中，干燥工藝是在50~80℃烘箱或真空烘箱中進行干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于步驟2中，F(xiàn)eCl3溶液的濃度為0.005~0.02mol/L，攪拌不少于12h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于步驟2中，干燥工藝是40~70℃真空干燥。
7.一種權(quán)利要求1-6任一所述硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料的制備方法得到的硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料。
8.一種權(quán)利要求7所述硫摻雜鐵-氮-碳超級電容器電極材料在超級電容器中的應(yīng)用，其特征在于將所述電極材料作為活性物質(zhì)與炭黑和PTFE按照8:1:1的質(zhì)量比混合后溶于無水乙醇并超聲30min，得到混合物；再將混合物均勻涂在直徑為1cm的泡沫鎳上，使用壓片機將其壓片，烘干后得到超級電容器電極。
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