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专利号: 2017102430883
申请人: 苏州海凌达电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将50 g石墨与120 mL质量浓度85%的硫酸共同加入到反应容器中,在45℃的水浴下保温15-25 min,再加入15-20g的高锰酸钾,维持10 min后迅速将温度上升至70℃,以200 rpm的速率搅拌反应80-90 min,待反应结束后向容器中添加300 mL质量分数为2.5%的双氧水,以150 rpm的速率将混合液搅拌至变色,趁热过滤,将所得滤饼用质量浓度3%盐酸溶液洗涤2次,再用去离子水洗涤2次,将清洗后的滤饼置于干燥箱中在75℃下干燥8 h,得到石墨氧化物;

(2)将步骤(1)得到的石墨氧化物与250 mL浓度为20%的氨水混合,然后将混合液置于

85℃的烘箱中加热30-40 min,得到粘稠浆液,随后在氮气保护下于1000-1200℃下高温处理1.5 h,得到高温活化产物,用稀盐酸对高温活化产物进行初步中和,再用去离子水将高温活化产物洗涤3-5次至pH完全达到中性,置于70℃真空干燥箱中干燥8h,得到改性石墨氧化物;

(3)将步骤(2)得到的改性石墨氧化物至于反应釜中,再加入300 mL的去离子水和无水乙醇混合溶剂,去离子水和无水乙醇的体积比为1.5,以1200 rpm的速率在200℃下搅拌15 min,然后加入10 g聚乙烯吡咯烷酮和5 g正硅酸丙酯,然后升温至250℃,搅拌反应2-3 h,将得到的产物按照3000 rpm的转速进行离心,所得沉淀物用去离子水进行洗涤,置于90℃真空干燥箱中干燥6 h,得中间复合物;

(4)将步骤(3)所得中间复合物放入220℃的干燥箱中固化处理15 h,随后将其用球磨机球磨2-3 h,球磨后的粉体粒径小于2 μm,将球磨所得粉体置于气氛管式炉中,在氩气保护下进行碳化处理,处理温度为950℃,处理时间为5 h,得碳化复合物;

(5)将步骤(4)得到的碳化复合物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅化铁、纳米二氧化硅、导电剂、粘结剂按照68:11:8:7:4:3的比例混合,加入适量去离子水,搅拌均匀至粘稠状,涂覆在不锈钢网上,再将其在80-130℃的真空干燥箱中烘干8-24 h,经辊压后裁成电极片,得到成品。

2.根据权利要求1所述的以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的导电剂选自乙炔黑、纳米碳管碳黑、活性碳中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的粘结剂选自羧甲基纤维素钠、六氟丙烯、聚乙烯醇中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述制备方法得到的以石墨氧化物为主要成分的电极材料在制备超级电容器中的应用。