[发明专利]纳米级碳气凝胶/Li5FeO4复合材料及其制备方法和混合型超级电容器及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201611231763.2 申请日: 2016-12-28
公开(公告)号: CN106847527B 公开(公告)日: 2019-08-16
发明(设计)人: 乔志军;阮殿波;黄庆福;傅冠生 申请(专利权)人: 宁波中车新能源科技有限公司
主分类号: H01G11/30 分类号: H01G11/30;H01G11/36;H01G11/44;H01G11/46;H01G11/86
代理公司: 宁波市鄞州盛飞专利代理事务所(特殊普通合伙) 33243 代理人: 洪珊珊
地址: 315111 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 纳米 级碳气 凝胶 li5feo4 复合材料 及其 制备 方法 混合 超级 电容器
【权利要求书】:

1.一种混合型超级电容器,包括正极片、负极片和电解液,其特征在于,所述正极片由纳米级碳气凝胶/Li5FeO4复合材料制成,所述纳米级碳气凝胶/Li5FeO4复合材料的制备方法包括如下步骤:

(1)将Fe无机盐溶于水中,加入纳米级碳气凝胶,搅拌、过滤、干燥得粉末,将粉末置于管式炉中,在氮气保护气氛下以1-10℃/min的升温速度升至500-600℃,保温反应1-5h后降温,得到纳米级碳气凝胶/Fe2O3材料;

(2)将LiOH溶于水中,加入步骤(1)的纳米级碳气凝胶/Fe2O3材料,搅拌、过滤、干燥后得粉末,将粉末置于管式炉中,在氮气保护气氛下以1-5℃/min的升温速度升至800-1000℃,保温反应16-20h后降温,得到纳米级碳气凝胶/Li5FeO4材料。

2.根据权利要求1所述的混合型超级电容器,其特征在于,所述步骤(1)的Fe无机盐为硝酸铁或硫酸铁。

3.根据权利要求1所述的混合型超级电容器,其特征在于,所述纳米级碳气凝胶:Fe无机盐:LiOH质量比为1:(0.052-0.1111):(0.006-0.042)。

4.根据权利要求1或3所述的混合型超级电容器,其特征在于,所述纳米级碳气凝胶为纳米级间苯二酚-甲醛型碳气凝胶。

5.如权利要求1所述的混合型超级电容器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

(1)将纳米级碳气凝胶/Li5FeO4材料、导电碳黑和PTFE粘结剂干粉混合均匀,超高速剪切3-5h后,经碾压冲切形成复合材料电极片,经干燥得正极片成品;

(2)将碳材料、导电碳黑和SBR粘结剂混合均匀后再搅拌2-4h,得到的浆料涂覆于铜箔上成型,制备得到碳电极,压实冲切成碳电极片,经干燥得负极片成品;

(3)分别将步骤(1)和(2)得到的电极片成品作为正负极,以纤维素纸为隔膜,组装成电芯,干燥;以商业化锂离子电池电解液为电解液,在充满高纯氩气的手套箱内注液装配成混合型超级电容器。

6.根据权利要求5所述的混合型超级电容器的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中纳米级碳气凝胶/Li5FeO4材料、导电碳黑和PTFE粘结剂干粉的质量比为(8-13):(0.8-1.2):1。

7.根据权利要求5所述的混合型超级电容器的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中碳材料、导电碳黑和SBR粘结剂的质量比为(8-13):(0.8-1.2):1。

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