CN104779062A - 一种废弃pvc制备的振实密度高的复合电极材料及其制备方法 - Google Patents

一种废弃pvc制备的振实密度高的复合电极材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:氟化钠1-2、焦磷酸钠1-2、硝酸钴2-3、纳米硒化铋2-3、纳米硼化二钼1-2、改性废弃PVC基活性炭100-130、白糖5-7、蒸馏水8-15、硬脂酸锌2-3、聚四氟乙烯1-2;本发明利用废弃的PVC材料制备的活性炭,具有比表面积大、导电效率高、制备工艺简单等优点,添加的硒化铋和硼化二钼具有良好的导电性,导热性,电阻低,填充在活性炭表面,提高填充率,增强材料的振实密度,具有改善超级电容器的体积容量的作用。

Description

一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学能源材料领域,特别是一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料及其制备方法。
背景技术
超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置。超级电容器与传统电容器相比,它具有容量大、功率密度高、工作温度范围宽和使用寿命长的特点,但超级电容器的体积容量与传统电池相比要低很多,改善超级电容器体系的体积容量成为超级电容器的关键,振实密度高的材料体积容量就高,所以要选择振实密度高的材料作为超级电容器的电极。本发明采用复合材料的方式提高炭基材料的振实密度,硒化铋具有良好的导电性,电阻低,硼化二钼具有良好的导热导电性,将它们以纳米的形式掺杂在活性炭表面,使活性炭的填充率提高,从而提高了材料的振实密度,改善超级电容器的体积容量。
PVC塑料及其制品已广泛应用于建材、包装、电力和生活消费品等方面,随着石化工业的发展,塑料产品的品种和数量日益增多,其废弃物的量也在急剧的增加,由于塑料及其制品不易降解,所以由其造成的“白色污染”已被认为是世界性的公害之一。然而,若将废塑料焚烧或作为燃料使用,则会增加空气中的CO2、SO2、NO等有害物质,对于含氯的塑料还会产生氯化氢气体和剧毒的二恶英;填埋处理占用大量的耕地并造成地下水污染;现如今如何回收利用不断增加的废弃PVC成为迫切需要解决的问题,伴随着科技的发展,废弃PVC的资源化利用的新技术在不断的发展,目前在超级电容器的各种电极材料中,以废弃PVC资源为原料通过化学活化方法制备具有较高的比表面积的碳材料,是一种较为理想的超级电容器电极材料,也是解决“白色污染”的有效手段之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料及其制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:
一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,由下列重量份的原料制成:氟化钠1-2、焦磷酸钠1-2、硝酸钴2-3、纳米硒化铋2-3、纳米硼化二钼1-2、改性废弃PVC基活性炭100-130、白糖5-7、蒸馏水8-15、硬脂酸锌2-3、聚四氟乙烯1-2;
所述改性废弃PVC基活性炭是由下列重量份的原料制成:偏硅酸钠1-2、沉淀法白炭黑2-3、甲基三乙氧基硅烷2-3、氟化锆1-2、硬脂酸锌1-2、四氯化钛2-3、三氟化铁1-2、废弃PVC材料400-500、重铬酸钾20-30、氨水40-60;制备方法是(1)将废弃的PVC粉碎成颗粒均匀的平铺在陶瓷蒸发皿上,在氧气的环境中,以5°C/min的速度升温,在300-350°C维持2-3小时,结束后再将废弃的PVC和重铬酸钾混合均匀放入煅烧炉中,以每分钟10~30°C的速度升温,加热至600-700°C获得活化的活性炭,自然冷却至室温,将活性炭、甲基三乙氧基硅烷、偏硅酸钠和其余剩余物质混合,加热至80-90°C时搅拌反应20-40分钟,再加到氨水中,控制压强在2-3MPa温度在100-120°C下维持2-3小时,取出烘干球磨成200-400目粉末,即可。
本发明所述一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,由以下步骤具体制成:
(1)将白糖、聚四氟乙烯、蒸馏水和改性废弃PVC基活性炭混合搅拌均匀,加热至50-60°C,形成浆料,喷雾干燥后备用;
(2)将步骤(1)的产物和硬脂酸锌及其余剩余物质混合研磨,研磨后置于管式炉中,通入纯氨气,在400-600°C温度下退火处理2-4小时,得到氮包覆的废弃PVC基复合电极材料。
本发明的优点是:本发明利用废弃的PVC材料制备的活性炭,具有比表面积大、导电效率高、制备工艺简单等优点,添加的硒化铋和硼化二钼具有良好的导电性,导热性,电阻低,填充在活性炭表面,提高填充率,增强材料的振实密度,具有改善超级电容器的体积容量的作用。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
 一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:氟化钠1、焦磷酸钠1、硝酸钴2、纳米硒化铋3、纳米硼化二钼2、改性废弃PVC基活性炭120、白糖6、蒸馏水13、硬脂酸锌2、聚四氟乙烯1;
所述改性废弃PVC基活性炭是由下列重量份(公斤)的原料制成:偏硅酸钠1、沉淀法白炭黑2、甲基三乙氧基硅烷2、氟化锆2、硬脂酸锌1、四氯化钛2、三氟化铁2、废弃PVC材料400、重铬酸钾26、氨水56;制备方法是(1)将废弃的PVC粉碎成颗粒均匀的平铺在陶瓷蒸发皿上,在氧气的环境中,以5°C/min的速度升温,在300-350°C维持2-3小时,结束后再将废弃的PVC和重铬酸钾混合均匀放入煅烧炉中,以每分钟10~30°C的速度升温,加热至600-700°C获得活化的活性炭,自然冷却至室温,将活性炭、甲基三乙氧基硅烷、偏硅酸钠和其余剩余物质混合,加热至80-90°C时搅拌反应20-40分钟,再加到氨水中,控制压强在2-3MPa温度在100-120°C下维持2-3小时,取出烘干球磨成200-400目粉末,即可。
本发明所述一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,由以下步骤具体制成:
(1)将白糖、聚四氟乙烯、蒸馏水和改性废弃PVC基活性炭混合搅拌均匀,加热至50-60°C,形成浆料,喷雾干燥后备用;
(2)将步骤(1)的产物和硬脂酸锌及其余剩余物质混合研磨,研磨后置于管式炉中,通入纯氨气,在400-600°C温度下退火处理2-4小时,得到氮包覆的废弃PVC基复合电极材料。
以实施例中的电极材料和导电剂、粘结剂按照比例混合,加入少量的无水乙醇混合均匀,均匀涂抹在不锈钢网集流体上真空干燥,以饱和甘汞电极为参比电极,聚四氟乙烯为隔膜,以6mol/l的KOH电解质水溶液为电解液,在1.2-2.5V的范围内,在恒流(5mA)下进行循环测试,容量:1.62F,内阻:1.7Ω·m,循环容量保持率(%):98.5。

Claims (2)

1.一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:氟化钠1-2、焦磷酸钠1-2、硝酸钴2-3、纳米硒化铋2-3、纳米硼化二钼1-2、改性废弃PVC基活性炭100-130、白糖5-7、蒸馏水8-15、硬脂酸锌2-3、聚四氟乙烯1-2;
所述改性废弃PVC基活性炭是由下列重量份的原料制成:偏硅酸钠1-2、沉淀法白炭黑2-3、甲基三乙氧基硅烷2-3、氟化锆1-2、硬脂酸锌1-2、四氯化钛2-3、三氟化铁1-2、废弃PVC材料400-500、重铬酸钾20-30、氨水40-60;制备方法是(1)将废弃的PVC粉碎成颗粒均匀的平铺在陶瓷蒸发皿上,在氧气的环境中,以5°C/min的速度升温,在300-350°C维持2-3小时,结束后再将废弃的PVC和重铬酸钾混合均匀放入煅烧炉中,以每分钟10~30°C的速度升温,加热至600-700°C获得活化的活性炭,自然冷却至室温,将活性炭、甲基三乙氧基硅烷、偏硅酸钠和其余剩余物质混合,加热至80-90°C时搅拌反应20-40分钟,再加到氨水中,控制压强在2-3MPa温度在100-120°C下维持2-3小时,取出烘干球磨成200-400目粉末,即可。
2.根据权利要求1所述一种废弃PVC制备的振实密度高的复合电极材料,其特征在于,由以下步骤具体制成:
(1)将白糖、聚四氟乙烯、蒸馏水和改性废弃PVC基活性炭混合搅拌均匀,加热至50-60°C,形成浆料,喷雾干燥后备用;
(2)将步骤(1)的产物和硬脂酸锌及其余剩余物质混合研磨,研磨后置于管式炉中,通入纯氨气,在400-600°C温度下退火处理2-4小时,得到氮包覆的废弃PVC基复合电极材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105118687A (zh) * 2015-09-07 2015-12-02 中国科学院理化技术研究所 花簇型导电聚噻吩柔性电极及基于此柔性电极的超级电容器及其制备方法
CN114759188A (zh) * 2022-06-16 2022-07-15 暨南大学 一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102324320A (zh) * 2011-07-29 2012-01-18 上海奥威科技开发有限公司 高性能超级电容器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102324320A (zh) * 2011-07-29 2012-01-18 上海奥威科技开发有限公司 高性能超级电容器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张倩: "《聚氯乙烯制备及生产工艺学》", 31 December 2014, 四川大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105118687A (zh) * 2015-09-07 2015-12-02 中国科学院理化技术研究所 花簇型导电聚噻吩柔性电极及基于此柔性电极的超级电容器及其制备方法
CN105118687B (zh) * 2015-09-07 2017-10-17 中国科学院理化技术研究所 花簇型导电聚噻吩柔性电极及基于此柔性电极的超级电容器及其制备方法
CN114759188A (zh) * 2022-06-16 2022-07-15 暨南大学 一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN114759188B (zh) * 2022-06-16 2022-09-06 暨南大学 一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用

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