[发明专利]一种超级电容器的电极材料及制备方法、应用在审
申请号: | 201510288520.1 | 申请日: | 2015-05-29 |
公开(公告)号: | CN104900418A | 公开(公告)日: | 2015-09-09 |
发明(设计)人: | 魏良明;柴双志;魏浩 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | H01G11/32 | 分类号: | H01G11/32;H01G11/46;H01G11/86 |
代理公司: | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人: | 胡晶 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超级 电容器 电极 材料 制备 方法 应用 | ||
1.一种超级电容器的电极材料,其特征在于,包括多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料,所述复合材料的密度大于1g/cm3。
2.如权利要求1所述的超级电容器的电极材料,其特征在于,所述复合材料的密度为1.1-3g/cm3。
3.如权利要求1或2所述的超级电容器的电极材料,其特征在于,所述复合材料包括多孔石墨烯和金属氧化物纳米颗粒,所述多孔石墨烯的含量为0.1wt%-70wt%。
4.如权利要求1或2所述的超级电容器的电极材料,其特征在于,所述复合材料包括多孔石墨烯、金属氧化物纳米颗粒和粘合剂。
5.如权利要求3或4所述的超级电容器的电极材料,其特征在于,所述金属氧化物纳米颗粒选自MnO2纳米颗粒、Ni(OH)2纳米颗粒、NiO纳米颗粒、RuO2纳米颗粒、TiO2纳米颗粒或CuO纳米颗粒的其中一种或几种。
6.权利要求1-5中任意一项所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.制备多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料;
b.将所述复合材料在压机下压实,所述压机的压强为1-200Mpa,得到密度大于1g/cm3的电极材料。
7.如权利要求6所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a进一步包括:
a1.用刻蚀剂使石墨烯表面形成孔洞得到多孔石墨烯;
a2.将多孔石墨烯与金属氧化物纳米颗粒复合得到多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料。
8.如权利要求6所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a进一步包括:
a1.将石墨烯与金属氧化物纳米颗粒复合形成石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料;
a2.再将所述石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料中的石墨烯刻蚀成多孔石墨烯得到多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料。
9.如权利要求6所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a进一步包括:
将多孔石墨烯与金属氧化物纳米颗粒复合得到多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料。
10.如权利要求6所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a进一步包括:
在多孔石墨烯的分散体系中,以金属盐或有机金属化合物为前体物,通过热分解或者水解反应得到相应的金属氧化物纳米颗粒并与所述多孔石墨烯复合得到多孔石墨烯/金属氧化物纳米颗粒复合材料。
11.如权利要求6所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b中还包括在压实前将粘合剂加入所述复合材料并混合的步骤。
12.如权利要求7-9中任意一项所述的超级电容器的电极材料的制备方法,其特征在于,所述复合步骤包括:
将金属氧化物纳米颗粒与石墨烯或多孔石墨烯机械混合。
13.权利要求1-5中任意一项所述的超级电容器的电极材料在制备超级电容器中的应用。
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