本發(fā)明涉及電容器電極材料領(lǐng)域,尤其涉及一種超級(jí)電容器電極材料的制備方法。
背景技術(shù):
:超級(jí)電容器,跟鋰離子電池一樣,是一種電化學(xué)儲(chǔ)能元件。鋰離子電池能量密度高,但功率密度低,超級(jí)電容器壽命長(zhǎng)(可達(dá)10萬(wàn)次以上),,雖然能量密度較小,但功率密度大,作為功率型元件用來(lái)彌補(bǔ)鋰離子電池性能的不足。傳統(tǒng)的超級(jí)電容器一般為雙電層原理,采用活性碳作為活性物質(zhì),活性碳為超級(jí)電容器的常用電極材料,其優(yōu)點(diǎn)在于表面積大,來(lái)源廣,成本低,缺點(diǎn)在于可用的表面積不高,比容量較低。另有中國(guó)專利號(hào)為201510490434.9,公開一種多糖改性活性碳作為超級(jí)電容器電極材料的制備方法,包括:首先多糖水熱反應(yīng)制得碳球,再把碳球與氫氧化鉀混合進(jìn)行浸泡,讓氫氧化鉀充分?jǐn)U散進(jìn)入碳材料中,最后高溫煅燒混合物,使得氫氧化鉀活化碳球,制得活性碳材料;利用本方法制備的多糖改性活性碳材料具有豐富的等級(jí)孔結(jié)構(gòu),較大的比表面積。上述發(fā)明的制備過(guò)程主要是通過(guò)水熱合成法,(1).此法是利用反應(yīng)釜高溫高壓的密閉環(huán)境來(lái)合成所需物質(zhì),反應(yīng)釜是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用小型反應(yīng)器,目前市面上的反應(yīng)釜的體積規(guī)格主要集中在ml級(jí)別,最大不超過(guò)10l,可用于小劑量的合成反應(yīng),對(duì)于大批量的生產(chǎn)還無(wú)法實(shí)現(xiàn);(2).由于反應(yīng)釜內(nèi)部高溫高壓的環(huán)境,可能導(dǎo)致在材料制備過(guò)程中存在較大的安全隱患。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種超級(jí)電容器電極材料的制備方法,本方法在不改變活性炭比表面積的情況下增加超級(jí)電容器的比容量。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種超級(jí)電容器電極材料的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:a.將活性炭加入芬頓試劑中進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為10-24小時(shí),后用去離子水清洗并烘干;b.將經(jīng)過(guò)芬頓試劑處理后的活性炭粉置多金屬氧酸水溶液中超聲5-10小時(shí),再用去離子水清洗并烘干,得到所述超級(jí)電容器電極材料。所述多金屬氧酸包括h3xy12o40,h4xy12o40,其中:x指p、si兩種元素中任意一種;y指mo、w兩種元素中任意一種。所述多金屬氧酸水溶液的濃度為2-5mol/l。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明使用芬頓試劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性,使活性炭表面官能團(tuán)的數(shù)量大大增加,提高活性炭的潤(rùn)濕性與化學(xué)活性,將經(jīng)芬頓試劑處理過(guò)后的活性炭置于多金屬氧酸水溶液中超聲5-10小時(shí),使多金屬氧酸陰離子與活性炭表面的官能團(tuán)緊密結(jié)合,從而在不改變活性炭比表面積的情況下增加超級(jí)電容器的比容量。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種超級(jí)電容器電極材料的制備方法,包括如下步驟:a.芬頓試劑的處理:將活性炭加入芬頓試劑中進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為10-24小時(shí),后用去離子水清洗干凈并烘干。b.多金屬氧酸陰離子的結(jié)合:將經(jīng)過(guò)芬頓試劑處理過(guò)后的活性炭粉置于濃度為2-5mol/l的h3pmo12o40水溶液中超聲5-10小時(shí),再用去離子水清洗干凈并烘干,制得超級(jí)電容器的電極材料。將所制備的電極材料制成雙電層電容器,并計(jì)算電極材料的比容量(f/g)實(shí)施例2包括如下步驟:a.芬頓試劑的處理:將活性炭加入芬頓試劑中進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為16小時(shí),后用去離子水清洗干凈并烘干。b.多金屬氧酸陰離子的結(jié)合:將經(jīng)過(guò)芬頓試劑處理過(guò)后的活性炭粉置于濃度為3mol/l的h3pw12o40水溶液中超聲8小時(shí),再用去離子水清洗干凈并烘干,制得超級(jí)電容器的電極材料。將所制備的電極材料制成雙電層電容器,并計(jì)算電極材料的比容量(f/g)實(shí)施例3包括如下步驟:a.芬頓試劑的處理:將活性炭加入芬頓試劑中進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為24小時(shí),后用去離子水清洗干凈并烘干。b.多金屬氧酸陰離子的結(jié)合:將經(jīng)過(guò)芬頓試劑處理過(guò)后的活性炭粉置于濃度為2mol/l的h4siw12o40水溶液中超聲10小時(shí),再用去離子水清洗干凈并烘干,制得超級(jí)電容器的電極材料。將所制備的電極材料制成雙電層電容器,并計(jì)算電極材料的比容量(f/g)實(shí)施例4包括如下步驟:a.芬頓試劑的處理:將活性炭加入芬頓試劑中進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為24小時(shí),后用去離子水清洗干凈并烘干。b.多金屬氧酸陰離子的結(jié)合:將經(jīng)過(guò)芬頓試劑處理過(guò)后的活性炭粉置于濃度為5mol/l的h4siw12o40水溶液中超聲5小時(shí),再用去離子水清洗干凈并烘干,制得超級(jí)電容器的電極材料。將所制備的電極材料制成雙電層電容器,并計(jì)算電極材料的比容量(f/g)對(duì)比實(shí)施例1不用芬頓試劑處理,直接將活性炭置于h3pmo12o40水溶液中超聲8小時(shí),再用去離子水清洗干凈并烘干,作為超級(jí)電容器的電極材料。對(duì)比實(shí)施例2不用多金屬氧酸處理,將活性炭?jī)H用芬頓試劑處理,并用去離子水清洗干凈并烘干,作為超級(jí)電容器的電極材料。表1為各實(shí)施例與對(duì)比例所得電極材料所制備的超級(jí)電容器的比容量結(jié)果對(duì)比組別實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比實(shí)施例1對(duì)比實(shí)施例2比容量(f/g)120.5137.9119.7145.697.188.2從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,采用芬頓試劑和多金屬氧酸處理的電極材料比容量比未經(jīng)芬頓試劑處理和未經(jīng)多金屬氧酸處理的電極材料比容量高,體現(xiàn)了兩者共同作用的結(jié)果。當(dāng)前第1頁(yè)12