[发明专利]使用微晶石墨材料的锂离子电容器的制备方法

摘要

本发明涉及使用碳纳米管脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料的锂离子电容器的制备方法，采用碳纳米管脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料作为负极，将制备的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极，正负极片之间夹以聚丙烯隔膜，组装成锂离子电容器，正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明的碳纳米管脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料采用廉价易得的微晶石墨替代石墨烯为原料，得到的复合材料具有优异的电化学性能，在保持充放电比容量不降的情况下，具有更好的循环稳定性，经济效益高，适合工业化应用。

主权项

使用碳纳米管/脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料的锂离子电容器的制备方法，其特征在于，采用碳纳米管/脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料作为负极，将制备的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极，正负极片之间夹以聚丙烯隔膜，组装成锂离子电容器，正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液；其中，所述碳纳米管/脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨材料由以下方法制备得到：S1.以微晶石墨为原料，经过经过浮选、预处理、整形、提纯处理步骤得到球形微晶石墨；S2.将步骤S1得到的球形微晶石墨置于超声波反应釜中，超声频率为50KHz，功率为2000 W，然后加入50%的乙醇溶液，超声搅拌2 h后，按产物和脲醛树脂的重量比例为1:50，加入脲醛树脂，按固化剂和脲醛树脂的重量比例为1:12加入固化剂，进行充分搅拌，在球形微晶石墨表面形成第一包覆层，在500℃条件下反应4 h，冷却至室温并过300~400目筛；S3.将步骤S2得到的产物按重量比例1：20与碳纳米管混合，使得碳纳米管均匀包裹在球形微晶石墨表面；S4.将步骤S3的产物置于碳化炉中进行碳化，碳化炉的温度为1200℃，碳化时间为8 h，冷却后经粉碎、筛分，即得到碳纳米管/脲醛树脂碳包覆球形微晶石墨负极材料;其中，微晶石墨为郴州市鲁塘石墨粉，其碳含量为70~80%。