CN111554515A - 一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 - Google Patents
一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111554515A CN111554515A CN202010394035.3A CN202010394035A CN111554515A CN 111554515 A CN111554515 A CN 111554515A CN 202010394035 A CN202010394035 A CN 202010394035A CN 111554515 A CN111554515 A CN 111554515A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- porous carbon
- mno
- electrode material
- biomass porous
- biomass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 115
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 106
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 47
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 34
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 25
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 21
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 61
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 48
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 46
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 30
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 26
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 13
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 8
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 10
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 7
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 4
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003361 porogen Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
- H01G11/44—Raw materials therefor, e.g. resins or coal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
- H01G11/34—Carbon-based characterised by carbonisation or activation of carbon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/46—Metal oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及超级电容器技术领域，且公开了一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，包括以下配方原料及组分：改性生物质多孔碳、硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵。该一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，水稻秸秆作为碳源通过高温碳化、氢氧化钾刻蚀，以及Fe3+的刻蚀和改性，形成孔隙结构更加丰富，比表面积更大的生物质多孔碳，提高了电极材料的法拉第电容，Al3+的掺杂促进了形成介孔结构丰富α相MnO2，为电极氧化还原反应提供了离子传输通道，低价态的Al3+在α相MnO2晶格中产生氧空位，可以提高α相MnO2的电子导电率，促进电子的传输和迁移，在协同作用提高了电极材料的实际比电容和电化学性能。
Description
技术领域
本发明涉及超级电容器技术领域，具体为一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法。
背景技术
超级电容器是一种新型储能装置，具有能量密度高、循环稳定性好、工作温限宽等优点，在混合动力汽车和电子设备等方面具有广泛的应用前景，但是超级电容器能量密度低于可充电电池，限制了超级电容器的实际应用，因此开发具有高电导率和比电容的电极材料，来提高超级电容器的能量密度成为研究热点，其中赝电容器电极材料在活性物质表面可以发生快速的氧化还原反应，能提供更高的比容量。
目前的超级电容器电极材料主要有活性炭、石墨烯、碳纳米管等碳材料类电极材料；钌氧化物、锰氧化物和钴氧化物等过渡金属氧化物电极材料等，其中生物质碳材料由于其成本低廉、无毒环保、生物相容性等优点，并且具有具有电化学性能优异、循环稳定性良好的特点，在超级电容器电极材料方面以及能源转化和储存等领域表现出广泛的应用前景，但是生物质碳材料的理论比电容有限，能量密度和较低，限制了生物质碳材料在超级电容器电极材料的实际应用，MnO2具有很高的理论比电容、储量丰富、廉价易得和对环境友好，是最有应用前景的赝电容电极材料，可以与生物质碳材料复合，提高其赝电容性能和实际比电容，但是MnO2的电子导电率和离子扩散系数较低，不利于电极氧化还原反应过程中电子和离子的迁移和传输。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法，解决生物质碳电极材料的实际比电容不高的问题，同时解决了MnO2的电子导电率和离子扩散系数较低的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，包括以下原料及组分：改性生物质多孔碳、硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.1-0.4:1.3-1.8。
优选的，所述改性生物质多孔碳制备方法如下：
(1)向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，进行球磨直至置物料通过100-500目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为1-3mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌5-10h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于2-5mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌6-12h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为2-5℃/min，升温至540-600℃，保温煅烧2-4h，制备得到生物质炭。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氢氧化钾和生物质碳，置于恒温水浴锅中，加热至30-60℃，匀速搅拌10-20h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，在40-60℃下匀速搅拌20-40min，然后静置陈化6-8h，重复搅拌-陈化过程3-5次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳。
优选的，所述行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接。
优选的，所述氢氧化钾和生物质碳的质量比为2-4:1，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.15-0.3。
优选的，所述MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳，匀速搅拌1-3h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至150-180℃，反应3-8h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为10-15:1，升温速率为1-3℃，升温至420-460℃，保温处理2-4h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料。
优选的，所述改性生物质多孔碳占总量比重为35-60％。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，以普通的水稻秸秆作为碳源，通过高温碳化和氢氧化钾刻蚀，形成丰富的孔道结构，再通过Fe3+的刻蚀和改性，与孔道中坍塌的碳层结构反应，进一步形成孔隙结构更加丰富，比表面积更大的生物质多孔碳，可以充分与电解液接触和润湿，暴露出更多的电化学活性位点，有利于提高电极材料的法拉第电容。
该一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，以改性生物质多孔碳为生长位点，以Al3+作为金属离子掺杂，碳酸氢铵作为模板和致孔剂，生产的Al3+掺杂MnCO3均匀分布的改性生物质多孔碳巨大的比表面积和丰富的孔隙结构中，通过高温热裂解，Al3+掺杂MnCO3和氧气反应生成Al3+掺杂MnO2，Al3+的掺杂促进了β相MnO2向隧道结构更加丰富的α相MnO2转变，同时碳酸氢铵高温分解生成二氧化碳和氨气从α相MnO2的内部隧道结构逸出，在α相MnO2晶体中形成大量的介孔结构，为电极氧化还原反应提供了离子传输通道，提高了离子扩散速率，促进电极反应的可逆进行，同时低价态的Al3+在α相MnO2晶格中产生氧空位，氧空位可以提高α相MnO2的电子导电率，促进电子的传输和迁移，并且Al3+α相MnO2可以为生物质多孔碳电极材料提供良好的赝电容，在协同作用下MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料表现出优异的实际比电容和电化学性能。
附图说明
图1是球磨罐正面示意图；
图2是旋转轴承放大示意图；
1、高速旋转器；2、支撑座；3、旋转轴；4、旋转轴承；5、球磨罐；6、底座；7、支撑杆。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，包括以下原料及组分：改性生物质多孔碳、硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.1-0.4:1.3-1.8。
改性生物质多孔碳制备方法如下：
(1)向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过100-500目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为1-3mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌5-10h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于2-5mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌6-12h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为2-5℃/min，升温至540-600℃，保温煅烧2-4h，制备得到生物质炭。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳，两者质量比为2-4:1，置于恒温水浴锅中，加热至30-60℃，匀速搅拌10-20h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.15-0.3，在40-60℃下匀速搅拌20-40min，然后静置陈化6-8h，重复搅拌-陈化过程3-5次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳。
MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.1-0.4:1.3-1.8，匀速搅拌1-3h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至150-180℃，反应3-8h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为10-15:1，升温速率为1-3℃，升温至420-460℃，保温处理2-4h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其中改性生物质多孔碳占总量比重为35-60％。
向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料。
实施例1
(1)制备生物质炭组分1：向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过100目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为1mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌5h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于2mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌6h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为2℃/min，升温至540℃，保温煅烧2h，制备得到生物质炭组分1。
(2)制备改性生物质多孔碳组分1：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳组分1，两者质量比为2:1，置于恒温水浴锅中，加热至30℃，匀速搅拌10h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.15，在40℃下匀速搅拌20min，然后静置陈化6h，重复搅拌-陈化过程3次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳组分1。
(3)制备MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料1：向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳组分1，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.1:1.3，匀速搅拌1h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至150℃，反应3h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为10:1，升温速率为1℃，升温至420℃，保温处理2h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料1，其中改性生物质多孔碳占总量比重为35％。
(4)制备超级电容器工作电极材料1：向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料1、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料1。
实施例2
(1)制备生物质炭组分2：向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过500目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为2mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌10h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于3mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌10h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为3℃/min，升温至550℃，保温煅烧3h，制备得到生物质炭组分2。
(2)制备改性生物质多孔碳组分2：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳组分2，两者质量比为4:1，置于恒温水浴锅中，加热至30℃，匀速搅拌20h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.18，在50℃下匀速搅拌30min，然后静置陈化7h，重复搅拌-陈化过程4次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳组分2。
(3)制备MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料2：向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳组分2，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.15:1.4，匀速搅拌2h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至160℃，反应8h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为15:1，升温速率为℃，升温至420℃，保温处理4h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料2，其中改性生物质多孔碳占总量比重为42％。
(4)制备超级电容器工作电极材料2：向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料2、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料2。
实施例3
(1)制备生物质炭组分3：向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过300目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为2mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌8h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于4mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌10h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为4℃/min，升温至570℃，保温煅烧3h，制备得到生物质炭组分3。
(2)制备改性生物质多孔碳组分3：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳组分3，两者质量比为3:1，置于恒温水浴锅中，加热至45℃，匀速搅拌15h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:22，在50℃下匀速搅拌30min，然后静置陈化7h，重复搅拌-陈化过程4次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳组分3。
(3)制备MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料3：向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳组分3，匀速搅拌2h，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.25:1.5，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至170℃，反应5h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为12:1，升温速率为2℃，升温至440℃，保温处理3h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料3，其中改性生物质多孔碳占总量比重为48％。
(4)制备超级电容器工作电极材料3：向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料3、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料3。
实施例4
(1)制备生物质炭组分4：向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过500目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数3mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌5h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于3mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌8h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为3℃/min，升温至550℃，保温煅烧4h，制备得到生物质炭组分4。
(2)制备改性生物质多孔碳组分4：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳组分4，两者质量比为3:1，置于恒温水浴锅中，加热至40℃，匀速搅拌12h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.27，在50℃下匀速搅拌25min，然后静置陈化7h，重复搅拌-陈化过程5次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳组分4。
(3)制备MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料4：向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳组分4，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.32:1.65，匀速搅拌3h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至180℃，反应6h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为12:1，升温速率为2℃，升温至450℃，保温处理3h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料4，其中改性生物质多孔碳占总量比重为54％。
(4)制备超级电容器工作电极材料4：向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料4、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料4。
实施例5
(1)制备生物质炭组分5：向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接，进行球磨直至置物料通过500目网晒，将物料减压蒸馏除去溶剂，固体产物置于质量分数为3mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌10h，进行酸化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤酸化产物，置于5mol/L的氢氧化钾溶液中，匀速搅拌12h，进行碱化处理，过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤碱化产物，并充分干燥，置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为5℃/min，升温至600℃，保温煅烧4h，制备得到生物质炭组分5。
(2)制备改性生物质多孔碳组分5：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂，氢氧化钾和生物质碳组分5，两者质量比为4:1，置于恒温水浴锅中，加热至60℃，匀速搅拌20h，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤刻蚀产物直至中性，并置于三氯化铁溶液中，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.3，在60℃下匀速搅拌40min，然后静置陈化8h，重复搅拌-陈化过程5次，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性生物质多孔碳组分5。
(3)制备MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料5：向反应瓶中加入蒸馏水和硫酸锰，搅拌溶解后加入硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳组分5，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.4:1.8，匀速搅拌3h，将溶液转移进水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至180℃，反应8h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为15:1，升温速率为3℃，升温至460℃，保温处理4h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料5，其中改性生物质多孔碳占总量比重为60％。
(4)制备超级电容器工作电极材料5：向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料5、导电剂乙炔黑和粘结剂聚偏氟乙烯，三者质量比为8:1:1，搅拌均匀后，将浆料均匀涂敷在泡沫镍上并充分干燥，制备得到超级电容器工作电极材料5。
分别以超级电容器工作电极材料1-5作为工作电极材料，甘汞电极作为参比电极，Pt片作为对电极，电解液为5mol/L的氢氧化钾溶液作为电解液，通过三电极测试体系在PGSTAT 302N电化学工作站进行电化学性能测试。
综上所述，该一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，以普通的水稻秸秆作为碳源，通过高温碳化和氢氧化钾刻蚀，形成丰富的孔道结构，再通过Fe3+的刻蚀和改性，与孔道中坍塌的碳层结构反应，进一步形成孔隙结构更加丰富，比表面积更大的生物质多孔碳，可以充分与电解液接触和润湿，暴露出更多的电化学活性位点，有利于提高电极材料的法拉第电容。
以改性生物质多孔碳为生长位点，以Al3+作为金属离子掺杂，碳酸氢铵作为模板和致孔剂，生产的Al3+掺杂MnCO3均匀分布的改性生物质多孔碳巨大的比表面积和丰富的孔隙结构中，通过高温热裂解，Al3+掺杂MnCO3和氧气反应生成Al3+掺杂MnO2，Al3+的掺杂促进了β相MnO2向隧道结构更加丰富的α相MnO2转变，同时碳酸氢铵高温分解生成二氧化碳和氨气从α相MnO2的内部隧道结构逸出，在α相MnO2晶体中形成大量的介孔结构，为电极氧化还原反应提供了离子传输通道，提高了离子扩散速率，促进电极反应的可逆进行，同时低价态的Al3+在α相MnO2晶格中产生氧空位，氧空位可以提高α相MnO2的电子导电率，促进电子的传输和迁移，并且Al3+α相MnO2可以为生物质多孔碳电极材料提供良好的赝电容，在协同作用下MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料表现出优异的实际比电容和电化学性能，在电流密度为1A/g时，电荷转移电阻只有2.91-3.26Ω，实际比电容达到418.9-496.8F/g。
Claims (6)
1.一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，包括以下原料及组分，其特征在于：改性生物质多孔碳、硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵，其中硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵的物质的量比为1:0.1-0.4:1.3-1.8。
2.根据权利要求1所述的一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其特征在于：所述改性生物质多孔碳制备方法如下：
(1)向行星球磨机中加入乙醇溶剂和水稻秸秆，进行球磨直至置物料通过100-500目网晒，固体产物置于质量分数为1-3mol/L的盐酸溶液中，搅拌5-10h进行酸化处理，酸化产物置于2-5mol/L的氢氧化钾溶液中，搅拌6-12h进行碱化处理，碱化产物置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为2-5℃/min，升温至540-600℃，保温煅烧2-4h，制备得到生物质炭。
(2)向蒸馏水溶剂中加入氢氧化钾和生物质碳，加热至30-60℃，搅拌10-20h，刻蚀产物置于三氯化铁溶液中，在40-60℃下匀速搅拌20-40min，静置陈化6-8h，重复搅拌-陈化过程3-5次，过滤、洗涤并干燥，制备得到改性生物质多孔碳。
3.根据权利要求2所述的一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其特征在于：所述行星球磨机包括高速旋转器、高速旋转器下方固定连接有支撑座、高速旋转器活动连接有旋转轴、旋转轴与旋转轴承活动连接、旋转轴承固定连接有球磨罐、球磨罐下方设置有底座、底座两侧与支撑杆固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其特征在于：所述氢氧化钾和生物质碳的质量比为2-4:1，刻蚀产物和三氯化铁的质量比为1:0.15-0.3。
5.根据权利要求1所述的一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其特征在于：所述MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤：
(1)向蒸馏水中加入硫酸锰、硫酸铝、碳酸氢铵和改性生物质多孔碳，搅拌1-3h，将溶液转移进反应釜中，加热至150-180℃，反应3-8h，过滤、洗涤并干燥，固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入氮气和氧气的混合气体，体积比为10-15:1，升温速率为1-3℃，升温至420-460℃，保温处理2-4h，煅烧产物即为MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料。
6.根据权利要求5所述的一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料，其特征在于：所述改性生物质多孔碳占总量比重为35-60％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010394035.3A CN111554515B (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010394035.3A CN111554515B (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111554515A true CN111554515A (zh) | 2020-08-18 |
| CN111554515B CN111554515B (zh) | 2021-12-21 |
Family
ID=72000512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010394035.3A Active CN111554515B (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111554515B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254091A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-01 | 合肥学院 | 一种羟基氧化铟/生物质多孔碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN117160414A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 南通海济环保科技有限公司 | 一种含糖废水的水热炭化处理方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1567493A (zh) * | 2003-07-03 | 2005-01-19 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于超级电容器的复合碳基电极材料及其制备方法 |
| CN1758468A (zh) * | 2005-08-26 | 2006-04-12 | 南开大学 | 二氧化锰纳米管/纳米线电极材料和制备方法及其应用 |
| CN101780952A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-07-21 | 上海交通大学 | 负载功能氧化物多孔炭的制备方法 |
| US20130302697A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Yanbo Wang | Rechargeable magnesium-ion cell having a high-capacity cathode |
| CN103972518A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种二氧化锰/碳纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN104134548A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-05 | 上海应用技术学院 | 一种多孔的二氧化锰及碳的复合材料及其制备方法 |
| CN104851597A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-08-19 | 北京交通大学 | 一种MnO2/C/Fe2O3层层结构的纳米复合材料的制备方法 |
| US20150360968A1 (en) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | The University Of New Hampshire | Manganese Oxide Compositions and their Use as Electrodes for Aqueous Phase Energy Storage Devices |
| CN107195476A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-22 | 贵州理工学院 | 超级电容器活性炭‑MnO2复合电极材料的制备方法 |
| CN107275112A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-20 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 辐照法制备MnO2掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法 |
| KR20170123052A (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-07 | 주식회사 디알비동일 | 고전압 스피넬 구조의 양극 활물질 제조 방법, 이에 의해 제조된 양극 활물질 및 이를 포함하는 의사 커패시터 |
| CN107799317A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-13 | 南京理工大学 | 二氧化锰@二氧化锰亚微米球及其制备方法 |
| CN108298589A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种蛋黄型二氧化锰微球的制备方法及用途 |
| CN109887761A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 绍兴文理学院 | 一种Al掺杂锰氧复合材料的制备及电化学性能的测试方法 |
| CN110176363A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-27 | 扬州大学 | 多孔碳负载二氧化锰纳米材料的制备方法 |
-
2020
- 2020-05-11 CN CN202010394035.3A patent/CN111554515B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1567493A (zh) * | 2003-07-03 | 2005-01-19 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于超级电容器的复合碳基电极材料及其制备方法 |
| CN1758468A (zh) * | 2005-08-26 | 2006-04-12 | 南开大学 | 二氧化锰纳米管/纳米线电极材料和制备方法及其应用 |
| CN101780952A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-07-21 | 上海交通大学 | 负载功能氧化物多孔炭的制备方法 |
| US20130302697A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Yanbo Wang | Rechargeable magnesium-ion cell having a high-capacity cathode |
| CN103972518A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种二氧化锰/碳纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| US20150360968A1 (en) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | The University Of New Hampshire | Manganese Oxide Compositions and their Use as Electrodes for Aqueous Phase Energy Storage Devices |
| CN104134548A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-11-05 | 上海应用技术学院 | 一种多孔的二氧化锰及碳的复合材料及其制备方法 |
| CN104851597A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-08-19 | 北京交通大学 | 一种MnO2/C/Fe2O3层层结构的纳米复合材料的制备方法 |
| KR20170123052A (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-07 | 주식회사 디알비동일 | 고전압 스피넬 구조의 양극 활물질 제조 방법, 이에 의해 제조된 양극 활물질 및 이를 포함하는 의사 커패시터 |
| CN107195476A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-22 | 贵州理工学院 | 超级电容器活性炭‑MnO2复合电极材料的制备方法 |
| CN107275112A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-20 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 辐照法制备MnO2掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法 |
| CN107799317A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-13 | 南京理工大学 | 二氧化锰@二氧化锰亚微米球及其制备方法 |
| CN108298589A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种蛋黄型二氧化锰微球的制备方法及用途 |
| CN109887761A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 绍兴文理学院 | 一种Al掺杂锰氧复合材料的制备及电化学性能的测试方法 |
| CN110176363A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-27 | 扬州大学 | 多孔碳负载二氧化锰纳米材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 化学工业部天津化工研究院: "《无机化工产品》", 31 October 1993, 化学工业出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254091A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-01 | 合肥学院 | 一种羟基氧化铟/生物质多孔碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN115254091B (zh) * | 2022-08-05 | 2024-01-09 | 合肥学院 | 一种羟基氧化铟/生物质多孔碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN117160414A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 南通海济环保科技有限公司 | 一种含糖废水的水热炭化处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111554515B (zh) | 2021-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101599370B (zh) | 一种快速制备导电碳/二氧化锰复合电极材料的方法 | |
| CN108922790B (zh) | 一种复合材料的制备方法和应用 | |
| CN111554515B (zh) | 一种MnO2修饰生物质多孔碳的超级电容器电极材料及其制法 | |
| CN109019598A (zh) | 一种混合生物质制备高比电容的三维多孔碳材料的方法和制成的三维多孔碳材料及其应用 | |
| CN109713326A (zh) | 杂原子掺杂的多孔碳包覆八硫化九钴复合型催化剂的应用 | |
| AU2020101283A4 (en) | Method for Manufacturing Straw-Based Activated Carbon Electrode Material for Super Capacitor with Energy Storage Efficiency Enhanced Through Acid Mine Drainage | |
| CN111584251B (zh) | 一种基于浮萍的碳包覆金属氧化物电极材料及其制备方法 | |
| CN113299484B (zh) | CCO/CoNiMn-LDH复合材料的制备方法及其应用于超级电容器 | |
| CN111710529B (zh) | 一种Co/Mn-MOF/氮掺杂碳基复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN110783115A (zh) | 一种二氧化锰/碳/泡沫金属复合材料的制备方法和应用 | |
| CN109830376B (zh) | 外加电磁场辅助制备金属氧化物和生物质炭复合电极材料的方法 | |
| CN112563042B (zh) | 一种生物质碳气凝胶-MnOx复合电极材料的制备方法及其应用 | |
| CN110217793A (zh) | 一种通过锰矿强化储能效率的秸秆基活性炭超级电容器电极材料的制备方法 | |
| CN112467077A (zh) | 有效增强多种过渡金属氧化物储电性能的普适性电化学改性制备方法 | |
| CN112320784A (zh) | 一种硫掺杂铁-氮-碳超级电容器电极材料及其制备方法和应用 | |
| CN112551508B (zh) | 一种基于热解生物油制备碳基过渡金属硫化物复合电极材料的方法 | |
| CN112158838B (zh) | 一种氮氧共掺杂分级多孔碳材料的制备方法 | |
| CN112607735B (zh) | 氮/硫共掺杂多孔碳材料及其制备方法与用途 | |
| CN107954422A (zh) | 一种高比表面积的介孔生物质碳片材料的制备及应用 | |
| CN109273275B (zh) | 三氧化二钒负载纳米镍、制备方法及其制备的电极材料和超级电容器 | |
| CN114300276A (zh) | 一种Ni-Fe-S@NiCo2O4@NF复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN113380555A (zh) | 十六胺插层的α-MoO3材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用 | |
| CN113023704A (zh) | 一种珊瑚状焦磷酸钴超级电容器电极材料的制备方法 | |
| CN112520736A (zh) | 一种生物质全组分热解制备高性能炭基电极材料的方法 | |
| CN111554516A (zh) | 一种ZnCo2O4-石墨烯空心微球超级电容器电极材料及其制法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Huajin Inventor after: Yin Li Inventor after: Wan Chunying Inventor after: Wan Sheng Inventor after: Zhou Xiaofei Inventor before: Zhou Xiaofei |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211203 Address after: 405, deguanting business center, 88 Xin'an Third Road, Dalang community, Xin'an street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518133 Applicant after: Shenzhen menoco Technology Co., Ltd Address before: 311100 9 Zhenxing East Road, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: Zhou Xiaofei |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |