[发明专利]一种电化学电容器电极材料制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电极材料制备领域。

背景技术

电化学电容器是一种新型储能器件，作为各种存储器的备用电源，与电池配合使用组成电动汽车复合动力系统等，满足电动汽车在启动、加速、爬坡时的高功率和大电流性能要求，以保护二次电池。由此，开展电化学电容器研究及实际应用方面的工作具有重要意义。电化学电容器中能量的积累是基于法拉第反应产生的“准电容”，其大小与能够产生“准电容”活性物质的量呈正比关系。在特定的电解质中，一些金属氧化物电极表面可进行快速的法拉第反应而呈现出“准电容”特性。贵金属氧化物，如RuO₂被认为是最佳的准电容器电极材料，但昂贵的价格限制了其实际应用，所以人们一直致力于降低碳基电容器的内阻和寻找新的廉价且比电容量大的电极材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料来源广泛，比电容量大的电化学电容器电极材料制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种电化学电容器电极材料制备方法，称取0.008mol硝酸钴〔Co(N0₃)₃·6H₂0〕，0.016mol六次甲基四胺(C₆H₁₂N₄)，O.5g溴化十六烷基三甲胺(CTAB)溶于35mL去离子水中，室温下磁力搅拌至均匀,然后转入高压釜中，填装度为80％，密封、100℃下恒温12h,反应完全冷却至室温，得到紫红色沉淀，抽滤，用去离子水、无水乙醇反复淋洗，60℃下干燥24h,最后将得到的粉末200℃在马弗炉中热处理3h得到Co₃O₄黑色粉末。

本发明具有如下有益效果：

本发明所述方法原料来源广泛，得到的产物制备的电极具有良好的电容行为，充放电流在为5mA时，单电极的比容量达到239F·g^-1。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例：本发明所述制备过程为，称取0.008mol硝酸钴〔Co(N0₃)₃·6H₂0〕，0.016mol六次甲基四胺(C₆H₁₂N₄)，O.5g溴化十六烷基三甲胺(CTAB)溶于35mL去离子水中，室温下磁力搅拌至均匀,然后转入高压釜中，填装度为80％，密封、100℃下恒温12h,反应完全冷却至室温，得到紫红色沉淀，抽滤，用去离子水、无水乙醇反复淋洗，60℃下干燥24h,最后将得到的粉末200℃在马弗炉中热处理3h得到Co₃O₄黑色粉末。

将制备好的Co₃O₄黑色粉末与乙炔黑、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)以质量比85：10：5相混合和成糊状(电活性物质为5mg)，覆于泡沫镍集流体上(面积1cm²)，经压片(10MPa)后烘干(80℃、16h)制成电极。

以三电极体系测试电极电性能，以饱和甘汞为参比电极，铂为辅助电极，上述Co₃O₄电极为工作电极，电解液为6mol·L^-1KOH。

结果表明充放电流在为5mA时，充放电强度为1A·g^-1时，单电极的比容量达到239F·g^-1，具有良好的电容行为。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。