[发明专利]一种超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极及其制备方法有效
申请号: | 202110302866.8 | 申请日: | 2021-03-22 |
公开(公告)号: | CN113077998B | 公开(公告)日: | 2022-07-12 |
发明(设计)人: | 韩晓刚;陈韦蒙;李鸿杰;白宇鸽;杨超;吴晓东;殷浩森 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | H01G11/86 | 分类号: | H01G11/86;H01G11/22;H01G11/30;H01G11/46 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 高博 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超级 电容 器用 氧化 石墨 复合 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将三氯化钌水合物颗粒在干燥的惰性气体氛围下研磨为粉末,将粉末与石墨烯混合后进行搅拌和研磨,混合均匀得到粉末A,三氯化钌水合物和石墨烯的质量比为(5~50):1;
S2、在空气或氧气氛围下,对粉末A进行微波处理得到粉末B,控制微波反应功率为2000~3000W每克原料,反应温度为400~600℃,进行微波处理40~80秒,反应完成后得到粉末B;
S3、将粉末B溶于乙醇中进行离心和减压过滤处理,烘干得到二氧化钌晶体;
S4、将石墨烯、二氧化钌晶体、粘结剂和导电剂混合得到混合物C,加入N-甲基吡咯烷酮得到电极浆料,对电极浆料进行超声分散,随后进行磁力搅拌,石墨烯:二氧化钌:粘结剂:导电剂的质量百分比为(60%~70%):(20%~10%):10%:10%,粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或多种,导电剂为米特高Ks-6,Ks-15导电石墨,卡波特XC72导电炭黑,科琴黑,乙炔黑,Super P和/或Super S中的一种或多种的混合物;
S5、将步骤S4分散均匀的电极浆料进行加热烘干至粘稠状,涂覆在不锈钢网上进行真空烘干处理,裁片得到超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极,浆料的涂覆厚度为100~150微米,在80℃对带有浆料的不锈钢网进行烘干处理1~2小时,然后将烘干处理后的涂覆不锈钢网放入真空烘箱中,在60~100℃,处理8~12小时。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,将粉末B溶于乙醇中进行多次离心和减压过滤处理,离心处理的转速为8000~12000rmp/min;然后用去离子水洗去杂质,放入抽真空烘箱中,控制温度为70~90℃,烘干时间为8~12小时进行烘干处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,离心、减压过滤处理的次数为3次,每次处理300秒。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S4中,N-甲基吡咯烷酮与混合物C的质量比为40:1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S4中,超声分散的时间为3~6小时,超声功率为800~1500W;磁力搅拌的转速为200~500rpm/min,磁力搅拌的时间为12~14小时。
6.根据权利要求1所述方法制备的超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极,其特征在于,二氧化钌/石墨烯复合电极的比容量为160~240F/g。
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