[发明专利]一种超级电容器用褐煤基多孔碳/CoNi2

权利要求书

1.一种超级电容器用褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合电极的制备方法，其特征在于：复合电极按照重量份数包括以下组分：褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料100份，乙炔黑8~14份，质量分数10%的聚四氟乙烯的水溶液100~150份，去离子水100~120份；

复合电极的制备方法：通过碱溶液浸渍萃取褐煤得到提取物，活化后得到褐煤基多孔碳，酸洗后在水中与钴源和镍源进行水热反应得到前驱体，将前驱体和硫源在水溶液中进行二次水热合成得到褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料，制备得到褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料；然后将褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料、聚四氟乙烯的水溶液、乙炔黑和去离子水混合均匀后涂板、干燥得到褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合电极；

复合电极的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、向水热釜内胆中加入蒸馏水，再向釜中加入CoCl₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O、尿素和NH₄F，完全溶解后再加入褐煤基多孔碳，超声搅拌10~20 min；

所述步骤一中，蒸馏水的体积、CoCl₂·6H₂O的质量、Ni(NO₃)₂·6H₂O的质量、尿素的质量、NH₄F的质量和褐煤基多孔碳的质量比例为80 mL:0.4~0.6 g:1.1~1.2 g:1.5~2.0 g:0.4~0.6 g:0.03~0.06 g；

所述步骤一中，褐煤基多孔碳的制备方法为：向烧杯中加入蒸馏水，加入KOH，待KOH溶解后再加入褐煤，在磁力搅拌器上搅拌24 h，搅拌温度20~70℃，搅拌结束后进行离心分离，将上清液干燥后得到褐煤提取物，将褐煤提取物放入管式炉中，在氮气气氛的保护下700~850 ^oC活化1 h，将得到的产物研磨后，加入HNO₃超声搅拌25~35 min，再继续磁力搅拌24 h，抽滤、水洗、干燥后得到褐煤基多孔碳；蒸馏水的用量为80~100 mL，KOH和褐煤的质量比为1~3:1，HNO₃的质量分数是10%；

步骤二、然后将水热釜密封、拧紧，放入烘箱中，在100~150 ^oC下反应6 h，抽滤得到沉淀，沉淀经水洗、干燥得到前驱体；

步骤三、向水热釜内胆中加入蒸馏水，向釜中加入前驱体，搅拌1 min 后加入Na₂S·9H₂O，再搅拌1 min，然后将水热釜密封、拧紧，放入烘箱中，在150~200 ^oC下反应12 h，抽滤得到沉淀，沉淀经水洗、干燥得到褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料；

所述步骤三中，蒸馏水的用量为80 mL，前驱体和Na₂S·9H₂O的质量比为0.5~0.8:1；

制得的褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料中CoNi₂S₄的质量含量在70%以上；

步骤四、将褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合材料、聚四氟乙烯的水溶液、乙炔黑和去离子水在室温下搅拌，和成均匀膏状物，再将其均匀涂抹在泡沫镍上，然后在60^oC干燥，得到复合电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法制得的超级电容器用褐煤基多孔碳/CoNi₂S₄复合电极用于超级电容器电极。