CN111883369A - 基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 - Google Patents
基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111883369A CN111883369A CN202010596537.4A CN202010596537A CN111883369A CN 111883369 A CN111883369 A CN 111883369A CN 202010596537 A CN202010596537 A CN 202010596537A CN 111883369 A CN111883369 A CN 111883369A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- apricot shell
- activated carbon
- apricot
- super capacitor
- preparation
- 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 120
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 title claims abstract description 81
- 244000018633 Prunus armeniaca Species 0.000 title claims abstract description 81
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 10
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 6
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 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
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
-
- 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
-
- 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
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- 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)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提出的是一种基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，包括如下步骤：1）杏壳活性炭的制备；2）负载TiO2杏壳活性炭电极材料的制备；3）负载TiO2杏壳活性炭正负电极的制备；4）凝胶电解质的制备；5）超级电容器的制备。本发明采用可再生生物质杏壳活性炭负载TiO2使得电容材料环保化、成本降低，同时克服传统MnO2材料循环性和稳定差的缺点；采用凝胶电解质克服了液体电解质和普通固体电解质的缺点，大大提高了功率密度。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，属于生物质材料应用领域。
背景技术
随着电动汽车行业的发展和工业能源存储需求的不断提高，对新型环保、经济、高能量密度、高功率、循环稳定性好的电化学储能系统（锂电池、超级电容器等）的研究已成为技术领域内的热点，其中电化学超级电容器尤其受到广泛关注，超级电容器的电化学性能取决于电极材料的类型、性能和表面结构，应具有较高的比表面积、高导电性和高化学稳定性。
碳材料如及其金属氧化物/氢氧化物和导电聚合物由于具有良好的双电层电容（EDLC）性能，而被广泛认为是电化学应用的潜在材料，然而碳材料如活性炭、纳米管、石墨烯等虽然具有高比表面积，但电容率低，限制了其在高能量密度器件中的应用。过渡金属氧化物由于比碳基材料具有更高的比电容而引起了人们的广泛关注，其中二氧化锰是最有希望的用于制造电化学电容器的金属氧化物，具有环保型、多重可逆电化学反应快、潜力大、成本低的特点，而且能够与强酸性或碱性电解质一起使用；然而二氧化锰的缺点是循环性和稳定性差，极大地限制了其在高性能超级电容器开发中的潜在应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有超级电容器制备材料和方法存在的上述缺陷，提出一种基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，达到超级电容制备过程的环保化，具有成本低、稳定性高、循环性好的特征，并具备较高的电化学性能。
本发明的技术解决方案：基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，包括以下步骤：
1）杏壳活性炭的制备
将杏壳清洗干净、烘干，放入磷酸溶液搅拌混合均匀后，送入烘箱脱水再冷却至室温后烘干，然后将杏壳样品粉碎，送入密闭反应釜中高温碳化，在釜内自然冷却后，酸洗、水洗至中性，最后烘干得到杏壳活性炭。
2）负载TiO2杏壳活性炭电极材料的制备
将步骤1）中制得的部分杏壳活性炭、二氧化钛加入去离子水中搅拌均匀后，装入密封容器中送入300℃氮气保护气的管式炉8h，自然冷却后用去离子水冲洗至中性，最后烘干得到负载TiO2杏壳活性炭电极材料。
3）负载TiO2杏壳活性炭正负电极的制备
将步骤2）中制得的负载TiO2杏壳活性炭电极材料加入炭黑、聚四氟乙烯胶体以及适量无水乙醇研磨形成胶体后，均匀涂抹于泡沫镍片上，送入烘箱烘干，取出压制后继续烘干制得正极；将步骤1）中制得的杏壳活性炭按同样步骤制作负极，得到负电极。
4）凝胶电解质的制备
将聚乙烯醇加入烧杯中的蒸馏水中搅拌，然后将溶解于蒸馏水中的NaOH倒入聚乙烯醇混合物搅拌，直到溶液澄清，制得凝胶电解质。
5）超级电容器的制备
将步骤4）中制得的凝胶电解质均匀涂在步骤3）中制得的正负电极上，静置后正负电极通过凝胶电解质结合在一起，形成基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用可再生生物质杏壳活性炭负载TiO2使得电容材料环保化、成本降低，同时克服传统MnO2材料循环性和稳定差的缺点；采用凝胶电解质克服了液体电解质和普通固体电解质的缺点，大大提高了功率密度。
附图说明
附图1是本发明制备的活性炭和负载后材料用BET法获得的N2吸附/解吸等温线图。
具体实施方式
一种基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，包括以下步骤：
1）杏壳活性炭的制备
将杏壳清洗干净、烘干，放入59%磷酸（H3PO4）溶液（杏壳：磷酸=1:3）搅拌混合均匀后，送入烘箱150℃保持14h，冷却至室温后在80℃下烘干，然后将杏壳样品粉碎至40目以下，送入密闭反应釜中在840℃下保温3h，在釜内自然冷却后，酸洗、水洗至中性，最后烘干得到杏壳活性炭。
2）负载TiO2杏壳活性炭电极材料的制备
将步骤1）中制得的部分杏壳活性炭、二氧化钛加入去离子水中搅拌均匀后，装入密封容器中送入300℃氮气保护气的管式炉8h，自然冷却后用去离子水冲洗至中性，最后烘干得到负载TiO2杏壳活性炭电极材料；其中二氧化钛、杏壳活性炭、去离子水的质量比为0.5:1:50。
3）负载TiO2杏壳活性炭正负电极的制备
将步骤2）中制得的负载TiO2杏壳活性炭电极材料加入炭黑、聚四氟乙烯胶体以及适量无水乙醇研磨形成胶体后，均匀涂抹于泡沫镍片上，送入烘箱60℃烘干，后在7Mpa压力下压制5min，后继续60℃烘干24h制得正极；将步骤1）中制得的杏壳活性炭按同样步骤制作负极，得到正负电极；其中负载TiO2杏壳活性炭电极材料、炭黑、聚四氟乙烯胶体的重量之比为8：1.2：0.8。
4）凝胶电解质的制备
将聚乙烯醇加入烧杯中的蒸馏水中，在90℃下搅拌3h，将NaOH加入蒸馏水中并溶解，然后倒入聚乙烯醇混合物搅拌，直到溶液澄清，制得凝胶电解质；其中聚乙烯醇和NaOH的质量比为2.5: 1。
5）超级电容器的制备
将步骤4）中制得的凝胶电解质均匀涂在步骤3）中制得的正负电极上，静置20分钟后，正负电极通过凝胶电解质结合在一起，形成基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器。
下面根据实施例进一步说明本发明的技术方案，下述实施例中涉及的的实验方法，如无特殊说明均为本技术领域中的常规方法。
实施例
1）将20g杏壳利用去离子水清洗干净、放入烘箱80℃烘干，加入60g的59%磷酸溶液搅拌混合均匀后，送入烘箱150℃保持14h，冷却至室温后在80℃下烘干，然后将杏壳样品粉碎至40目以下，送入密闭反应釜中840℃，保温3h，在炉内自然冷却后，酸洗、水洗至中性，最后烘干得到杏壳活性炭。
2）取4g杏壳活性炭、2g二氧化钛加入100g去离子水中搅拌10min均匀后，装入容器中送入300℃氮气保护气的管式炉8h，自然冷却后用去离子水冲洗至中性，最后80℃烘干得到负载TiO2杏壳活性炭电极材料。
3）取4g负载TiO2杏壳活性炭电极材料加入0.6g炭黑、0.4g聚四氟乙烯胶体以及适量无水乙醇研磨形成胶体后，均匀涂抹于1cm×2cm的泡沫镍片上，送入烘箱60℃烘干，后在7Mpa压力下压制5min后，在60℃下烘干24h制得正极；将杏壳活性炭按同样步骤制作负极。
4）将5g聚乙烯醇加入蒸馏水20g中，在90℃下搅拌3h，后将2gNaOH溶解在蒸馏水中，然后倒入聚乙烯醇混合物搅拌，直到溶液澄清，制得凝胶电解质。
5）将制得凝胶电解质均匀涂在正电极上，电解质厚度0.8mm左右，20分钟后，两个电极通过中间电解质粘在一起形成超级电容器。
如图1所示，经过对杏壳活性炭1以及负载TiO2杏壳活性炭电极材料其比表面积分别为1191.6m2/g、535.64m2/g，制备的超级电容，经过检测比电容为455F/g，同时经过测定电流密度为9mA/cm2时具有0.823F/cm2的高比表面积电容，在电流密度为45mA/cm2时高能量密度为30.32wh/kg，高功率密度为2.3kw /kg。
对比例1：调整步骤1）：将20g杏壳活性炭利用去离子水清洗干净、放入烘箱80℃烘干，加入50g的59%磷酸（H3PO4）溶液搅拌混合均匀后，送入烘箱150℃保持14h，冷却至室温后在80℃下烘干，然后将杏壳样品粉碎至40目以下，送入密闭反应釜中840℃，保温3h，在炉内自然冷却后，酸洗、水洗至中性，最后烘干得到杏壳活性炭；其余步骤不变。经过对杏壳活性炭以及负载TiO2杏壳活性炭电极材料的检测，其比表面积分别为930m2/g、454m2/g，经过检测制得的超级电容器的比电容为389F/g。
对比例2：调整步骤2）：取4g杏壳活性炭、3g二氧化钛加入100g去离子水中搅拌10min均匀后，装入容器中送入300℃氮气保护气的管式炉8h，自然冷却后用去离子水冲洗至中性，最后80℃烘干得到负载TiO2杏壳活性炭电极材料；其余步骤不变。经过对经过检测比电容为432F/g，在电流密度为45mA/cm2时高能量密度为25.45wh/kg，高功率密度为2.1.3kw /kg，其功率密度和能量密度相比实施例大幅度下降。
由以上实施例及对比例可见，本发明通过利用二元化合物的协同作用及优越的电化学性能，尤其是碳材料与金属氧化物的结合，来实现具有双电层材料高导电性和金属氧化物电容性能的新型混合超级电容器器件的制备，实现高能量密度和高功率密度。同时，利用物质制备的活性炭独特的电化学性质和经济性，在电化学能源装置中替代不可持续的成分，开发绿色可再生的电化学储能系统，再结合特殊固体电解质超级电容器的设计来提高比电容，负碳基电极电容器型电极延长了工作电压窗口以提高能量密度，有效提高超级电容器的电化学性能。
Claims (9)
1.基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是包括如下步骤：
1）杏壳活性炭的制备；
2）负载TiO2杏壳活性炭电极材料的制备；
3）负载TiO2杏壳活性炭正负电极的制备；
4）凝胶电解质的制备；
5）超级电容器的制备。
2.根据权利要求1所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述步骤1）杏壳活性炭的制备具体包括如下内容：
将杏壳清洗干净并烘干，放入质量分数为59%磷酸溶液中，杏壳和磷酸的质量比为1:3；搅拌混合均匀后，送入烘箱在150℃下保持14h，冷却至室温后在80℃下烘干，然后将杏壳粉碎至40目以下，送入密闭反应釜中在840℃下保温3h，在釜内自然冷却后，酸洗、水洗至中性，最后烘干得到杏壳活性炭。
3.根据权利要求1所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述步骤2）负载TiO2杏壳活性炭电极材料的制备具体包括如下内容：
将步骤1）中制得的部分杏壳活性炭、二氧化钛加入去离子水中搅拌均匀后，装入容器中送入300℃氮气保护气的管式炉8h，自然冷却后用去离子水冲洗至中性，最后烘干得到负载TiO2杏壳活性炭电极材料。
4.根据权利要求3所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述二氧化钛、杏壳活性炭、去离子水的质量比为0.5:1:50。
5.根据权利要求1所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述步骤3）负载TiO2杏壳活性炭正负电极的制备具体包括如下内容：
将步骤2）中制得的负载TiO2杏壳活性炭电极材料加入炭黑、聚四氟乙烯胶体以及无水乙醇研磨形成胶体后，均匀涂抹于泡沫镍片上，送入烘箱在60℃下烘干，然后在7Mpa压力下压制5min，继续送入烘箱在60℃下烘干24h制得正极；将步骤1）中制得的杏壳活性炭按同样步骤制作负极，得到负电极。
6.根据权利要求4所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述负载TiO2杏壳活性炭电极材料、炭黑、聚四氟乙烯胶体的质量比为8:1.2:0.8。
7.根据权利要求1所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述步骤4）凝胶电解质的制备具体包括如下内容：
将聚乙烯醇加入烧杯中的蒸馏水中，在90℃下搅拌3h，将NaOH加入蒸馏水中并溶解，然后倒入聚乙烯醇混合物搅拌，直到溶液澄清，制得凝胶电解质。
8.根据权利要求7所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述聚乙烯醇和NaOH的质量比为2.5:1。
9.根据权利要求1所述的基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器的制备方法，其特征是所述步骤5）超级电容器的制备具体包括如下内容：
将步骤4）中制得的凝胶电解质分别均匀涂在步骤3）中制得的正负电极上，静置20分钟后，正负电极通过凝胶电解质结合在一起，形成基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010596537.4A CN111883369B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010596537.4A CN111883369B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111883369A true CN111883369A (zh) | 2020-11-03 |
| CN111883369B CN111883369B (zh) | 2022-04-19 |
Family
ID=73157113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010596537.4A Active CN111883369B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111883369B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101295587A (zh) * | 2008-06-05 | 2008-10-29 | 华东理工大学 | 一种高比能量超级电容器碳质电极材料的制备方法 |
| CN102317206A (zh) * | 2008-12-15 | 2012-01-11 | 康宁股份有限公司 | 用来形成高能量密度超级电容器的活性炭材料的方法 |
| JP2014118345A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 活性炭素とその製造方法およびそれを含む電気化学キャパシター |
| WO2017035086A1 (en) * | 2015-08-22 | 2017-03-02 | Entegris, Inc. | Carbohydrate pyrolyzate adsosrbent and systems and processes utilizing same |
| CN107381572A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 章德恩 | 一种电容器用生物质‑煤基活性炭材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010596537.4A patent/CN111883369B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101295587A (zh) * | 2008-06-05 | 2008-10-29 | 华东理工大学 | 一种高比能量超级电容器碳质电极材料的制备方法 |
| CN102317206A (zh) * | 2008-12-15 | 2012-01-11 | 康宁股份有限公司 | 用来形成高能量密度超级电容器的活性炭材料的方法 |
| JP2014118345A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 活性炭素とその製造方法およびそれを含む電気化学キャパシター |
| WO2017035086A1 (en) * | 2015-08-22 | 2017-03-02 | Entegris, Inc. | Carbohydrate pyrolyzate adsosrbent and systems and processes utilizing same |
| CN107381572A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 章德恩 | 一种电容器用生物质‑煤基活性炭材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHIUNG-HSIEN HUANG, ECT.: "Effects of TiO2 Nanoparticle Doping in Coconut-shell Carbon on the Properties of Supercapacitor", 《SENSORS AND MATERIALS》 * |
| 禹兴海, 罗齐良, 潘剑, 韩玉琦, 张奇峰: "一种生物炭基柔性固态超级电容器的制备及性能研究", 《化工学报》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111883369B (zh) | 2022-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107958791B (zh) | 一种三维材料、其制备方法及超级电容器用电极 | |
| CN108054020B (zh) | 一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法及应用 | |
| CN103022459A (zh) | 一种石墨烯/钛酸锂复合负极材料的制备方法 | |
| JP2002033249A (ja) | 電気二重層キャパシタ用活性炭 | |
| CN109767924B (zh) | 一种ldh基超级电容器复合电极材料及制备方法与用途 | |
| CN102881464B (zh) | 一种储能装置的制作方法 | |
| Yang et al. | Enhanced functional properties of porous carbon materials as high-performance electrode materials for supercapacitors | |
| CN107555424A (zh) | 一种多孔类石墨烯活性碳材料的制备方法及其产品和应用 | |
| CN109767925B (zh) | 用于锂离子超级电容器的T-Nb2O5/蛋清碳复合材料及其制备方法 | |
| CN107134372A (zh) | 基于过渡金属硫化物/氮掺杂石墨烯与三氧化二铁/石墨烯的超级电容器 | |
| CN103426650A (zh) | 基于稻壳基活性炭材料的不对称型电化学超级电容器 | |
| AU2020101283A4 (en) | Method for Manufacturing Straw-Based Activated Carbon Electrode Material for Super Capacitor with Energy Storage Efficiency Enhanced Through Acid Mine Drainage | |
| CN106384674A (zh) | 一种基于钛磷氧化物负极材料的水系可充钠离子电容电池 | |
| CN104852042A (zh) | 一种用于锂离子电池负极材料的钴铁复合氧化物纳米棒的制备方法及应用 | |
| CN114050057A (zh) | 铜钴硫@NiMn-G-LDH复合电极材料及其制备方法与应用 | |
| KR101095863B1 (ko) | 고출력 슈퍼 커패시터의 전극 및 그의 제조방법 | |
| KR102563546B1 (ko) | 전기화학 특성 개선을 위한 전극, 전극 제조방법 및 전극을 포함하는 에너지 저장 디바이스 | |
| Madhusree et al. | Phosphomolybdic acid embedded into biomass-derived biochar carbon electrode for supercapacitor applications | |
| CN104795246A (zh) | 一种储电性能优良的复合电极材料及其制备方法 | |
| CN102142318B (zh) | 有序中孔炭/MnO2纳米复合电极材料及其制备方法 | |
| CN111883369B (zh) | 基于负载TiO2杏壳活性炭电极的超级电容器制备方法 | |
| Ren et al. | Assembly of Mn3O4/carbon black composite and its supercapacitor application | |
| CN111627726A (zh) | 一种多孔泡沫镍负载氧化锰纳米片阵列的制备方法及应用 | |
| CN110950377B (zh) | 一种水热法兼C埋烧制备C掺杂CaTi2O4(OH)2纳米片结构的方法及其产品 | |
| CN111710532A (zh) | 一种三氧化二锑-碳纳米管复合材料及其制备和应用 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |