[发明专利]一种碳微纳球结构及超级电容器的制备方法

摘要

本发明提供了一种基于碳微纳球结构及超级电容器的制备方法，将多活性位点衬底放入微波等离子体化学气相沉积系统的反应腔体中，设置如下参数：反应腔压：10‑100torr；温度700℃‑900℃；N2流速50‑150cm3/min；H2流速20‑100cm3/min；碳源气体流速1‑20cm3/min；偏压负200‑负50V；微波功率为500‑1500W，调节设备阻抗旋钮至得到不闪烁的橙黄色辉光等离子体气体，反应1‑6h，最终得到碳微纳球材料。碳微纳米球形貌丰富，直径4‑15μm，电容性能良好，电压窗口为‑0.5V‑‑0.5V时，可到达116mF/cm2。采用石墨类衬底作为集流体，增强材料电容性能，提升材料与衬底接触稳定性，原材料廉价易得，方法简单，性能稳定，具有高重复性。

主权项

1.一种碳微纳球材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)衬底预处理：将依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后的石墨类衬底，放于烘箱烘干备用；对干燥后的石墨类衬底，采用氢、氮或氧等离子体预处理，设置参数为：反应腔压10‑30torr；气体流量50‑200cm³/min；得到多活性位点衬底；(2)将步骤(1)得到多活性位点衬底放入微波等离子体化学气相沉积系统的反应腔体中，设置如下参数：反应腔压：10‑100torr；反应温度700℃‑900℃；N₂流速50‑150cm³/min；H₂流速20‑100cm³/min；碳源气体流速1‑20cm³/min；偏压负200‑负50V；微波功率为500‑1500W，调节设备阻抗旋钮至得到不闪烁的橙黄色辉光等离子体气体；反应时间为1‑6h，最终得到碳微纳球材料。