[發明專利]一種制備非對稱纖維超級電容器電極的方法有效
| 申請號： | 202011074525.1 | 申請日： | 2020-10-09 |
| 公開（公告）號： | CN112233913B | 公開（公告）日： | 2021-12-28 |
| 發明（設計）人： | 祝方明;謝秀麗;朱宇瓊;鄒寶康 | 申請（專利權）人： | 中山大學 |
| 主分類號： | H01G11/86 | 分類號： | H01G11/86;H01G11/40;H01G11/46;H01G11/24;H01G11/26 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 趙崇楊 |
| 地址： | 510260 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 制備 對稱 纖維 超級 電容器 電極 方法 | ||
1.一種以碳纖維為基底原位制備非對稱纖維超級電容器電極的方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1.活化處理碳纖維；
S2.制備六水合氯化鈷和尿素的水溶液；
S3.將步驟S1的碳纖維和步驟S2制備的水溶液一起放入高壓反應釜中進行反應，待高壓反應釜在室溫下冷卻后，洗滌并干燥，得到在碳纖維上生長的堿式碳酸鈷納米陣列CoCH/CF；
S4.將步驟S3制得的CoCH/CF浸入2-甲基咪唑水溶液中反應，將反應物洗滌并干燥，得到被ZIF-67包覆的堿式碳酸鈷納米陣列ZIF-67/CoCH/CF；
S5.將步驟S4制備的ZIF-67/CoCH/CF在500-600℃氮氣氣氛中加熱30～40min，隨后關閉氮氣供應，再在300～400℃空氣氣氛中加熱2～3h，然后冷卻至室溫，洗滌并干燥，得到四氧化三鈷/碳纖維陣列Co3O4/CF正極；
S6.將步驟S3制備的CoCH/CF在700～850℃氮氣氣氛中直接炭化5～6h，冷卻至室溫，用氫氟酸浸泡，然后取出用水洗滌并干燥，得到多孔碳纖維PCF負極。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S1所述活化處理碳纖維是在3M鹽酸溶液中超聲25～40min，然后在水和乙醇中交替洗滌。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S1所述碳纖維為根狀碳纖維。
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S2所述六水合氯化鈷和尿素的溶液中，六水合氯化鈷、尿素、水的用量比為0.5～2.5g：0.5～3g：20mL。
5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S3所述高壓反應釜中反應的溫度為80～100℃；反應的時間為5～10h。
6.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S3～S6所述干燥為在室溫下自然干燥。
7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S4所述2-甲基咪唑水溶液的濃度為0.125g mL-1，反應時間為5h。
8.權利要求1～7任一所述方法制備得到的四氧化三鈷/碳纖維陣列Co3O4/CF正極。
9.權利要求1～6任一所述方法制備得到的多孔碳纖維PCF負極。
10.一種由權利要求8所述四氧化三鈷/碳纖維陣列Co3O4/CF正極和權利要求9所述多孔碳纖維PCF負極制備的非對稱纖維超級電容器ASC。
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