一种电化学性能优异的柔性超级电容器电极的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115064392A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210704623.1H01G11/36(2013.01)(22)申请日2022.06.21H01G11/44(2013.01)H01G11/24(2013.01)(71)申请人长江师范学院地址408000重庆市涪陵区聚贤大道16号(72)发明人孔姝颖张禹向薪竹毛思琪杜佳荣(74)专利代理机构成都东唐智宏专利代理事务所(普通合伙)51261专利代理师晏辉(51)Int.Cl.H01G11/86(2013.01)H01G11/30(2013.01)H01G11/32(2013.01)H01G11/46(2013.01)H01G11/34(2013.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种电化学性能优异的柔性超级电容器电极的制备方法(57)摘要本发明涉及超级电容器技术领域，尤其涉及一种电化学性能优异的柔性超级电容器电极的制备方法。步骤包括：用丙酮和乙醇处理棉布，用蒸馏水冲洗棉布并进行干燥处理；干燥后的棉布浸渍到氧化石墨烯溶液中，再在鼓风干燥箱中干燥，多次重复浸渍和干燥操作；放入通有惰性气体的管式炉中高温煅烧得到产物A；将产物A放入五氯化钌溶液中，加入碱性溶液搅拌，使溶液达到中性，用蒸馏水清洗后干燥；将干燥后产物放入通有惰性气体的管式炉中低温煅烧得到最终产物。本发明制备的材料可以防止RuO2纳米颗粒聚集以及石墨烯重新堆叠，还有助于提高RuO2的电子导电性，有利于电荷储存，提高电极的比电容。此外，具有柔性的碳化棉布作为活性物质的载体可以提高其导电性和实用性。CN115064392ACN115064392A权利要求书1/1页1.一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将用丙酮和乙醇处理棉布，用蒸馏水冲洗棉布并进行干燥处理；干燥后的棉布浸渍到氧化石墨烯溶液中，再在鼓风干燥箱中干燥，多次重复浸渍和干燥操作；放入通有惰性气体的管式炉中高温煅烧得到产物A‑‑碳化棉布负载石墨烯材料；步骤二：将产物A放入五氯化钌溶液中，在磁力搅拌下加入碱性溶液，使溶液达到中性，用蒸馏水清洗后干燥；将干燥后产物放入通有惰性气体的管式炉中低温煅烧得到最终产物‑‑碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，氧化石墨烯溶液的浓度为0.5mg/ml～2mg/ml。3.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，高温煅烧温度为400～800℃，煅烧时间为0.5～2h。4.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。5.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，五氯化钌溶液的浓度为2mmol/L～10mmol/L。6.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，其浓度为1mol/L。7.根据权利要求1所述的一种以碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，低温煅烧温度为100～300℃，煅烧时间为1～3h。8.碳化棉布负载RuO2和石墨烯复合材料作为柔性超级电容器电极的应用。2CN115064392A说明书1/4页一种电化学性能优异的柔性超级电容器电极的制备方法技术领域[0001]本发明涉及超级电容器技术领域，尤其涉及一种电化学性能优异的柔性超级电容器电极的制备方法。背景技术[0002]近年来，随着能源短缺和环境污染等问题日益严重，风能、太阳能等可再生能源的储存利用及转化备受重视。目前，研究和开发具有高性能、高效率、高功率、环境友好的新型储能装置已成为新能源领域的热点。超级电容器由于具有高的功率密度，优异的循环稳定性以及快速的充电/放电速率等优点，被认为是下一代电子产品和电动车辆最有希望的能量存储装置之一。[0003]然而，与电池相比，其相对较低的能量密度极大地限制了开发和应用。根据能量密度的计算公式，E＝1/2CV2，提高超级电容器的能量密度可以通过增大工作电压范围和材料的比电容来实现。[0004]根据不同的储能机制，超级电容器可分为双电层电容器(EDLC)和赝电容器。一般来说，EDLCs在电极和溶液的界面处聚集电荷，而赝电容器材料的电容性能取决于电极材料表面发生的快速且可逆的法拉第反应。赝电容器通常具有高的比电容和能量密度，但比EDLC的功率密度和循环性能差。在各种可以被用于超级电容器的电极材料中，赝电容器材料主要为金