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一种超级电容器电极材料的制备方法及其应用 

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申请/专利权人:河南省科学院激光制造研究所;河南省科学院

摘要:本发明公开了一种超级电容器电极材料及其制备方法,属于纳米材料制备技术领域。本发明采用六水合硝酸钴作为金属源,以尿素为沉淀剂,采用无表面活性剂和无模版的一步水热法技术,制备了具有较高比电容的超级电容器电极材料。该制备纳米材料方法简单,条件温和绿色。制备的纳米材料具有多孔结构,可用于电催化、电池、吸附以及分离等领域。

主权项:1.一种超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将六水合硝酸钴与尿素分散液以一定的摩尔比逐渐混合,利用磁力搅拌,将其混合,获得悬浮液;2)将步骤1)制得的混合体系常温反应一段时间后,然后加入超纯水稀释10倍,得到分散液;3)将步骤2)制得的分散液置于装有50mL内胆的高温反应釜中在烘箱中进行水热反应,反应温度为180℃,时间为10h,反应结束后,清洗离心处理,得到粉色薄片产物;4)对步骤3)反应后的薄片产物用乙醇和水的混合液进行洗涤、分离操作,干燥后得到淡粉色固态产物;5)将步骤4)制得的淡粉色固态产物添加到聚偏氟乙烯与乙炔黑的混合物中,用研钵将其研磨均匀,滴加N-甲基吡咯烷酮将其在超声作用下混合均匀,得到超级电容器的电极浆料;6)将步骤5)所得浆料均匀涂覆在清洗好的泡沫镍上,得到电极片;7)将步骤6)制备的电极片放置于0.1Mpa的真空烘箱中,设置温度为120℃,烘干12h,获得工作电极;步骤1)中,六水合硝酸钴的物质的量为0.035mol,且六水合硝酸钴与尿素的物质的量为0.5:1到5:1,磁力搅拌的转速为200~500rpmmin;步骤1)中,磁力搅拌处理时间为1-30小时;步骤2)中,常温反应为5-30h;步骤4)中,乙醇和水的体积比为1:1-6:1;步骤5)中,其中淡粉色固态产物:聚偏氟乙烯:乙炔黑的质量比为8:1:1,N-甲基吡咯烷酮为1-6滴;超声功率为100~150W,超声温度为16~28℃,超声时间10~16min;步骤6)中使用的泡沫镍先用稀盐酸超声清洗10min,然后用体积比为2:1的乙醇和水的混合液在超声清洗机中清洗10min,在用丙酮清洗10min,最后放置于60℃的烘箱中烘干备用。

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权利要求:

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