[发明专利]一种相互连接的多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种相互连接的多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法以蒽油浸泡过的三维多孔泡沫镍为基体，以煤沥青为碳源，以二水醋酸锌为模板耦合氢氧化钾活化，通过微波加热直接制备超级电容器用多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料。本发明制备方法具有工艺简单、能耗低、成本低等优点，适于大规模应用，所得多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料组装成对称的超级电容器，在6mol/L KOH电解液中，在电流为2A/g或23mA/cm2时，所得复合材料的质量比容可达490F/g，面积比容可达2846mF/cm2，可用能量密度为16.6Wh/kg或6.9mWh/cm2。

主权项

一种相互连接的多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)反应物的预处理：将泡沫镍洗涤、干燥后，冲成圆片并称重，放在蒽油中浸泡5min后得蒽油浸泡后的泡沫镍；将一定量的煤沥青与二水醋酸锌研磨混匀后在管式炉中加热，冷却到室温、研磨后得到混合物A；称取一定质量的氢氧化钾研磨并与混合物A混合均匀，得到混合物B；将混合物B均匀的压入蒽油浸泡后的泡沫镍的孔隙中，并将被填充后的泡沫镍与剩余的混合物B一起放入刚玉坩埚中，得到反应物C；其中：二水醋酸锌的质量占泡沫镍、煤沥青和二水醋酸锌三者混合物总质量的50％～65％；氢氧化钾和二水醋酸锌的质量比介于5/12～10/12之间；蒽油和泡沫镍的质量比为3/2；(2)相互连接的多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料的制备：把反应物C放在石英罩内，并将石英罩放入微波炉内；在流动的氩气气氛下，采用微波加热制备多孔炭纳米片/泡沫镍复合材料；反应结束后，将多孔炭纳米片/泡沫镍取出，放在稀盐酸溶液中浸泡2h以上，用蒸馏水洗涤至中性，干燥后得多孔炭纳米片/泡沫镍复合电极材料。