[发明专利]一种基于多级孔碳材料工作电极的超级电容器的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于多级孔碳材料工作电极的超级电容器的制备方法，该超级电容器包括酸性三电极体系、碱性三电极体系、酸性两电极体系和碱性两电极体系，多级孔碳材料的比表面积为3948.643m²/g，总孔体积为2.518cm³/g，含有大量微孔、介孔及大孔。本发明工艺简单、成本低廉、可循环使用且材料消耗较少。

主权项

1.一种基于多级孔碳材料工作电极的超级电容器的制备方法，其特征在于超级电容器包括酸性三电极体系、碱性三电极体系、酸性两电极体系和碱性两电极体系，多级孔碳材料的比表面积为3948.643m²/g，总孔体积为2.518cm³/g，含有大量微孔、介孔及大孔；所述酸性三电极体系以涂覆有多级孔碳材料、乙炔黑和12wt% PTFE乳液的混合浆料的不锈钢板网电极片为工作电极，以不锈钢板网电极片为辅助电极，以硫酸亚汞电极为参比电极，以硫酸溶液为电解液，该酸性三电极体系在1A/g的恒电流密度下，比电容为532.0F/g，在20A/g的大电流密度下，比电容达到311F/g，且测试曲线表现出良好的对称性，体现出其优越的倍率性能，利用循环伏安法测试，即使在200mV/s的扫描速率下，测试曲线仍然表现出良好的矩形形状，该电极在电流密度为30A/g时经10000次循环后比电容保持率达到94.5%，表现出其卓越的循环稳定性；所述碱性三电极体系以涂覆有多级孔碳材料、乙炔黑和12wt% PTFE乳液的混合浆料的不锈钢板网电极片为工作电极，以不锈钢板网电极片为辅助电极，以氧化汞电极参比电极，以氢氧化钾溶液为电解液，该碱性三电极体系在1A/g的恒电流密度下，比电容为496.0F/g，在20A/g的大电流密度下，比电容达到306.0F/g，且测试曲线表现出良好的对称性，体现出其优越的倍率性能，利用循环伏安法测试，即使在200mV/s的扫描速率下，测试曲线仍然表现出良好的矩形形状；所述酸性两电极体系以以涂覆有多级孔碳材料、乙炔黑和12wt% PTFE乳液的混合浆料的不锈钢板网电极片为工作电极，以不锈钢板网电极片为辅助电极，以硫酸溶液为电解液，该酸性两电极体系在1A/g的恒电流密度下，比电容为379.0F/g，且测试曲线表现出良好的对称性，体现出其优越的倍率性能，利用循环伏安法测试，即使在200mV/s的扫描速率下，测试曲线仍然表现出良好的矩形形状；所述碱性两电极体系以以涂覆有多级孔碳材料、乙炔黑和12wt% PTFE乳液的混合浆料的不锈钢板网电极片为工作电极，以不锈钢板网电极片为辅助电极，以氧化汞电极参比电极，以氢氧化钾溶液为电解液，该碱性两电极体系在1A/g的恒电流密度下，比电容为366.0F/g，且测试曲线表现出良好的对称性，体现出其优越的倍率性能，利用循环伏安法测试，即使在200mV/s的扫描速率下，测试曲线仍然表现出良好的矩形形状。