[发明专利]一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将美洲大蠊粉加入至硝酸锌溶液中并搅拌混合均匀，得到混合溶液；其中所述的硝酸锌与美洲大蠊粉的摩尔比为1:(1-4)；

2)将2-甲基咪唑加入至混合溶液中并搅拌混合均匀，得到反应前体溶液；其中所述的2-甲基咪唑与硝酸锌的摩尔比为1:(0.5-2)；

3)反应前体溶液依次经过离心、冻干、煅烧、洗涤、干燥过程后，即得到N自掺杂碳纳米气凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，搅拌时间为10-12h，搅拌温度为室温。

3.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌时间为20-24h。

4.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的煅烧过程中，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为1-5h。

5.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的煅烧过程中，所用煅烧气体为氮气或氩气，煅烧气体流速为20-50mL/min。

6.根据权利要求1所述的一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的洗涤过程中，所用洗涤剂依次包括盐酸与去离子水。

7.一种用于全固态超级电容器的碳纳米气凝胶材料，其特征在于，其采用如权利要求1至6任一项所述的方法制备而成。

8.一种权利要求7所述的碳纳米气凝胶材料的应用，其特征在于，所述的碳纳米气凝胶材料用于制备全固态超级电容器，具体的制备方法包括将碳纳米气凝胶材料与炭黑、聚四氟乙烯以质量比(7-10):(0.5-2):1混合，并压合于泡沫镍片上，之后再在50-80℃下干燥6-18h后，即得到所述全固态超级电容器的工作电极。