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专利号: 202010427587X
申请人: 新昌县希亭科技有限公司
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:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料,包括以下按重量份数计的配方原料及组分,其特征在于:N,P共掺杂碳布、44‑62份碳纳米管空心微球,15‑20份KMnO4、23‑36份MnSO4;所述N,P共掺杂碳布制备方法包括以下步骤:(1)向蒸馏水溶剂中加入碳纤维布、植酸、吡咯和引发剂过硫酸钾,将溶液在0‑5 ℃中反应5‑8 h,将溶液除去溶剂、洗涤固体产物并干燥,碳布混合物置于气氛电阻炉中并通入氩气,升温速率为5‑10 ℃,升温至760‑780,煅烧3‑5 h,煅烧产物即为N,P共掺杂碳布;所述碳纳米管空心微球制备方法包括以下步骤:(1)向体积比1:2.5‑3.5的乙醇和蒸馏水混合溶剂中,加入分散剂十二烷基苯磺酸钠和苯乙烯,将溶液在氮气氛围下,加热至40‑60 ℃,进行超声分散处理1‑2 h,超声频率为25‑

35 KHz,再加入引发剂过硫酸铵,将溶液在氮气氛围中,加热至60‑80 ℃,反应12‑18 h,将溶液除去溶剂,洗涤固体产物并干燥,制备得到聚苯乙烯纳米微球;

(2)向蒸馏水溶剂中加入聚苯乙烯纳米微球和碳纳米管,将溶液在45‑75 ℃中,进行超声分散处理1‑3 h,超声频率为25‑40 KHz,将溶液加热至90‑110 ℃,匀速搅拌直至蒸馏水溶剂蒸发,将固体产物置于四氢呋喃溶剂中,加热至50‑70 ℃,匀速搅拌10‑15 h,将溶液除去溶剂,洗涤固体产物并干燥,制备得到碳纳米管空心微球。

2.根据权利要求1所述的一种纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料,其特征在于:所述碳纤维布、植酸、吡咯和过硫酸钾的质量比为25‑40:1.5‑3.5:1:3‑4。

3.根据权利要求1所述的一种纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料,其特征在于:所述十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯和过硫酸铵的质量比为1:35‑45:2‑3。

4.根据权利要求1所述的一种纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料,其特征在于:所述聚苯乙烯微球和碳纳米管的质量比为1:2‑4。

5.根据权利要求1所述的一种纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料,其特征在于:所述纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤:

(1)向蒸馏水溶剂中加入44‑62份碳纳米管空心微球,15‑20份KMnO4、23‑36份MnSO4,将溶液在40‑70 ℃下,进行超声分散处理40‑60 min,超声频率为20‑30 KHz,将溶液转移进水热反应釜,加热至160‑200 ℃,反应12‑20 h,将溶液除去溶剂,洗涤固体产物并干燥,制备得到纳米MnO2负载碳纳米管;

(2)将纳米MnO2负载碳纳米管、导电炭黑、胶黏剂聚偏氟乙烯,按照质量比为8:1:1,均匀分散在N甲基吡咯烷酮溶液中形成浆液,均匀涂覆到N,P共掺杂碳布上,并充分干燥,制备得到纳米MnO2‑改性碳布的超级电容器电极材料。