[发明专利]一种具有高功率密度和高能量密度的新型电池型超级电容电极材料及其制备方法无效
申请号: | 201410300757.2 | 申请日: | 2014-06-27 |
公开(公告)号: | CN104036969A | 公开(公告)日: | 2014-09-10 |
发明(设计)人: | 李长明;杨萍萍;谢佳乐 | 申请(专利权)人: | 西南大学 |
主分类号: | H01G11/26 | 分类号: | H01G11/26;H01G11/30;H01G11/86;B82Y30/00 |
代理公司: | 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 | 代理人: | 赵荣之 |
地址: | 400715*** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 功率密度 高能量 密度 新型 电池 超级 电容 电极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有高功率密度和高能量密度的新型电池型超级电容电极材料,其特征在于:所述电极材料由Bi2S3/CNT薄膜和rGO薄膜复合制得。
2.根据权利要求1所述新型电池型超级电容电极材料,其特征在于:所述电极材料由多层Bi2S3/CNT薄膜和rGO薄膜复合制得,其中Bi2S3/CNT薄膜层数和rGO薄膜层数相同且彼此交替堆叠设置。
3.根据权利要求2所述新型电池型超级电容电极材料,其特征在于:所述Bi2S3/CNT薄膜和rGO薄膜层数为2-10层。
4.根据权利要求2所述新型电池型超级电容电极材料,其特征在于:各Bi2S3/CNT薄膜层厚度为50-200nm,各rGO薄膜厚度为50-200nm。
5.一种制备如权利要求1-4所述新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)涂布Bi2S3/CNT材料并干燥;
2)在氧化石墨烯溶液中,电化学沉积使氧化石墨烯吸附在步骤1)的Bi2S3/CNT上;
3)在KCl溶液中利用循环伏安法将步骤2)吸附在Bi2S3/CNT上的氧化石墨烯还原为rGO,然后取出干燥;
4)多次重复步骤1-3制得超级电容电极材料。
6.根据权利要求5所述制备新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于:涂布Bi2S3/CNT之前还包括制备Bi2S3/CNT步骤,具体制备方法为:首先取Bi(NO3)3·5H2O、硫代乙酰胺和CNT,然后将所取原材料溶于水中,最后将溶液置于160-200℃反应5-8h制得Bi2S3/CNT纳米复合物。
7.根据权利要求5所述制备新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于:步骤1)涂布Bi2S3/CNT材料时,首先将Bi2S3/CNT溶于Nafion的乙醇溶液中,然后将Bi2S3/CNT的Nafion乙醇溶液滴加在基底材料表面;其中,Bi2S3/CNT的Nafion乙醇溶液中Bi2S3/CNT的质量浓度为0.05-0.15mg/mL,Nafion与乙醇的体积比1:10-1:50。
8.根据权利要求5所述制备新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于:步骤2)电化学沉积时以步骤1)所得Bi2S3/CNT材料作为工作电极,铂片电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,氧化石墨烯溶液为电解液。
9.根据权利要求8所述制备新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于:采用恒电位法沉积氧化石墨烯,沉积电位为2.0-3.0V,沉积时间为50-100s,氧化石墨烯浓度为0.3-0.8mg/mL。
10.根据权利要求5所述制备新型电池型超级电容电极材料的方法,其特征在于:步骤3)循环伏安法还原氧化石墨烯时扫描速度为40-60mV/s,电位窗口为-1.1~-0.2V,扫描循环圈数为2-5圈。
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