[发明专利]一种应用于超级电容器电极的核壳多孔纳米碳材料

摘要

本发明公开的应用于超级电容器电极的核壳多孔纳米碳材料，其核壳多孔纳米碳材料为以碳纳米管为芯部，并在芯部外层均匀包覆有纳米级多孔碳层，芯部为单层碳纳米管或多层碳纳米管。本发明材料具有导电性好，比表面积大，孔结构丰富并且离子扩散距离短的优势，用作电极材料有利于高比容量，低内阻，高倍率性能以及长循环寿命的获得。

主权项

一种应用于超级电容器电极的核壳多孔纳米碳材料，其特征在于，所述核壳多孔纳米碳材料为以碳纳米管为芯部，并在芯部外层均匀包覆有纳米级多孔碳层，所述芯部为单层纳米管或多层碳纳米管；所述核壳多孔纳米碳材料经包括碳源溶液的制备；碳纳米管分散液的制备；碳纳米管包覆；碳化；造孔的方法制备得到，其中碳纳米管包覆为将碳源溶液和碳纳米管分散液混合均匀，在60‑180℃下搅拌6‑10小时，在碳纳米管表面均匀包覆碳源包覆层，再经洗涤、干燥得到以碳纳米管为芯部，碳源为外包覆层的包覆碳纳米管；碳源溶液为以聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、尼龙中任意一种溶于二甲苯或甘油溶剂中得到；碳源溶液中碳源浓度为0.001‑0.3mol/L；碳纳米管分散液为将碳纳米管分散于二甲苯或甘油溶剂中得到；碳纳米管分散液中碳纳米管的质量百分数为0.01％‑3％；碳化为将包覆碳纳米管置于0.1‑1mol/L氧化性酸中，经50‑120℃氧化处理3‑6小时后，碳源包覆层被碳化成无定型碳壳，得到无定型碳壳包覆的碳纳米管，其中氧化性酸溶液的浓度以酸根阴离子浓度计；造孔为将无定型碳壳包覆的碳纳米管与碱混合后，在500‑800℃处理3‑6小时造孔，再经冷却、酸中和、洗涤、干燥即可。