一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113782350A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111088736.5(22)申请日2021.09.16(71)申请人青岛科技大学地址266000山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人董立峰张乾章超哲(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人许莉(51)Int.Cl.H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法(57)摘要本发明涉及一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，属于新能源器件制作领域，其特征在于以超级电容器电极基底铜丝作为铜源，硫化钠作为硫源，通过一步液相反应得到片状结构的硫化铜。其制备过程包括以下步骤：首先，将浓度为0.5mol/L‑2mol/L的硫化钠溶液在常温下搅拌20min，然后将适量长度的铜丝依次用丙酮、浓盐酸、去离子水各超声清洗10min；将上述铜丝用氮气吹干后浸入到硫化钠溶液中，并转移到样品管中密封，在室温下静置24h‑48h；最后，用去离子水洗涤铜丝并利用氮气吹干，即得到一种硫化铜基柔性超级电容器电极。本发明具有简易易行，重复率高的优点，铜丝与硫化铜结合牢固，该电极循环寿命长，稳定性好，在经历多次充放电后，结构无明显变化。CN113782350ACN113782350A权利要求书1/1页1.一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，以铜丝作为电极内基底并作为铜源，硫化钠提供硫离子，在常温条件下，通过液相反应得到片状结构硫化铜，该方法具有简单易行、条件易控制、环境友好等优点，该方法主要包含如下步骤：(1)称取适量的硫化钠，并将其加入一定量的去离子水中，配制成一定浓度的硫化钠溶液，在常温下搅拌20min混合均匀；(2)将上述硫化钠溶液转移到样品管中，然后向溶液中通入氮气除氧10min；(3)取一定长度的铜丝，依次用丙酮溶液、浓盐酸和去离子水各超声清洗10min，然后取出并用氮气吹干；(4)将铜丝置于硫化钠溶液中，然后密封样品管，在室温条件下静置一定时间；(5)当反应结束后，将产物从样品管中取出，并用去离子水洗涤产物3次；(6)将产物放置于管式炉中，在氮气气氛保护下热处理1h，然后将管式炉抽真空，自然降温，即得到了一种硫化铜基柔性超级电容器电极。2.根据权利要求1所述的一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，其特征在于步骤(1)中的硫化钠溶液浓度为0.5mol/L～2mol/L。3.根据权利要求1所述的一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，其特征在于步骤(4)中的静置时间为24h‑72h。2CN113782350A说明书1/4页一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，属于新能源器件制作领域。背景技术[0002]随着人们对美好生活的不懈追求，便携式电子产品给人们带来了高品质的生活体验，例如，智能手机、无线耳机、手环等。相应地，新型储能装置的研究与开发也显得尤为迫切，使得广大科研工作者对此领域的研究充满了浓厚的兴趣，特别是近年来柔性电子产品的快速发展和广泛使用。[0003]超级电容器，作为介于传统电容器和电池之间的一种新型能量存储器件，具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快、价格低廉和环境友好等优点。作为超级电容器的核心组成部分，电极活性物质是决定储能器件电化学性能的关键因素。[0004]目前，常用的活性材料主要包括碳材料、金属氧化物和导电高分子材料三大类。随着人们对各种电极活性材料的不断深入研究发现，过渡金属硫化物具有高本征电导率和电化学活性，在超级电容器电极活性物质方面同样具有巨大应用潜力，人们开展了对二元金属硫化物或三元金属硫化物的各项电化学性能研究。[0005]在本专利中，涉及一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法。在该方法中，以铜丝作为电极内基底并作为铜源，硫化钠提供硫离子，两者在常温条件下反应得到了铜丝表面附着的大量片状结构的硫化铜。该制备方法具有简单易行，条件易控制，环境友好等优点，同时生产成本低廉。发明内容[0006]1.一种硫化铜基柔性超级电容器电极的制备方法，以铜丝作为电极内基底并作为铜源，硫化钠提供硫离子，在常温下，反应得到片状结构硫化铜。该方法具有简单易行，条件易控制，环境友好等优点。该方法主要包含如下步骤：[0007](1)称取适量的硫化钠，并将其加入一定量的去离子水中，配制成一定浓度的硫化钠溶液，在常温下搅拌20min混合均匀；[0008](2)将上述硫化钠溶液转移到样品管中，然后向溶液中通入氮气除氧10min；[0009](3)取一定长度的铜丝，依次用丙酮溶液、浓盐酸和去离子水各超声