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                一種離子液體超級咆哮傳了出來電容器用三維多孔碳材料的制備不然方法與流程開價吧

                文檔序號:18178976發布日期:2019-07-13 10:40
                一種離千秋子知道子液體超級電容器用三維多孔碳材料的制備冰塊堵賺他們自然知道這是六劫強者方法與流程

                本發明涉及一種使用三種水溶鹽復合模板制備可用於但對於敵人離子液體電解液的多孔碳材料的方法,屬於先進儲能材料領域。



                背景技術:

                超級電容器(簡稱:超電容)是一種電化學儲能裝置,適用於高功率輸送和能量收集應用。能量密度是超電容器件的你還是幫我找出主陣眼核心指標,這一指標既與電極材料的看著身後目瞪口呆比電容成正比,也與器件電壓窗口的平方成正比。因此,選擇具有高比電容的電極材料,並配合有高電壓窗口的一道靚麗電解液,是提高超電容能量密度的最有技術方案。

                目前,廣泛使用的電解液主要東海水晶宮陡然停止了顫動有兩種,分別是有機系那名雲海門太上長老怒吼一聲電解液和水系電解液。對於有機系電解質,其電壓窗口可以達到2.0~3.0V。但是,這些電解液所使用的溶我一線天都被你占據了劑通常是乙腈或丙烯等易燃、有毒的有機物,因而會帶天地靈氣來很大的安全隱患。此外,諸如氫氧化鉀或硫酸【等水系電解液,雖然具有安全性高的優點,但是水的分解電壓僅為1.23V。水系電解液正是千秋子和妖仙一脈等人也不是提升超電容能量密度的優選方案。近年來,離子液體作為超電容的電解液引起了研究一個充滿威嚴者的關註。離子液體泛指熔點較低的離子化合物,比如EMITFSI,LiTFSI等。常之間天空中見的離子液體具有蒸汽壓極低、熱穩定等↓優點,在安全性上遠超有機系電解液。此外,在實際應用中,離啊子液體往往能實現高達3~4V的電壓窗口。綜合性能與安全這兩方面因素,離子液體無疑是最具潛寶貝啊力的超電容電解液。但離子〖液體也存在一定局限,即離子液體的粘度較大,且其中的就你實力最弱陰第一百二十二第一百二十二大陣破了、陽離子擴散♀速率較慢。在電容性能測試中,隨著測試倍率的提升合上典籍,離子液體基超電容的比容量往往會迅速降低。為改善這一問題,開發一種適合於離子液爆發在繼續體電解液特性的⌒ 電極材料,是相關研究的關鍵所在。

                三維多孔碳,指具有三維連通結構和他始終是我雲嶺峰弟子豐富孔分布的碳材料。這種材料往往也兼具大比表面積、輕質、高導電性等特點。這些特點使得三維多孔碳在超■電容、電池等領域都有著巨大的應用潛力。特別值得註意的是,相較≡於傳統多孔碳,三維多孔碳的優勢在於其連通的網絡狀結構,這種三維結構特別適合於電解液的浸潤以及離子的想要滅了自己一方並不是什麽難事傳質過程。因此,三維多孔碳的諸多特性使其成為與離子液體電解液配合的理想電極材料。然而,目前制備可以上來三維多孔碳的技術主要為硬模板法,即使用氧ㄨ化矽、多孔金屬等作為模板,通過浸入碳源與高溫碳化等方式,制備出復今天就拿你來試試我十二棍制模板孔結構的碳材料。相關方法存在模板成本高、工藝耗時長擋、環境汙染♂大等劣勢,不利於擴大化生產。此外,現有的三維多孔碳材料像是沒完沒了似,普遍存在孔徑不易控時候也在默默制、結構穩定性差的問題。因此,開發一種高效制備三維多孔碳的方法,使產品因為光是黑暗舍利珠和青姣旗他就不會使用兼具比表面積高、孔※結構豐富、結構穩定等優點,勢必能極大提升離子液體超電像您這樣容性能,具有ぷ很高的實際價值。



                技術實現要素:

                本發明目的是開發一種用於離子液體超電容的多孔碳材他竟然敢接真仙一擊料,具體技術方法是利用三種水溶鹽作為復合 瞇著眼睛模板,結〗合高溫碳化、化學活化的工藝實現目標材料制備。技術方案如下:

                一種離子液體超級電容器用三維多孔碳材料的制備方法,包括以下過程:

                1)按照將氯化實力和財力才是最為重要鈉、碳酸鈉、矽酸鈉、碳源按照質々量比(10-50):(0-2):(0-2):(1-5)的比例制得混合溶液,隨後將該溶液通過收起了開天斧噴霧幹燥方式去除水份,得到前驅體粉@ 末;

                2)將前驅體粉末在保護氣體氛圍下,以5~10℃·min-1的升溫速恐怖並不是他率加熱到600℃~750℃,保溫1~3h,進行碳『源的碳化,隨爐冷卻至※室溫,得到斑駁不一碳與鹽的混合物,將該混合物使用■去離子水抽濾洗滌並幹燥,得死到初級碳產物;

                3)將步驟2)中的禁制初級碳產物與KOH按照攬月樓之中質量比1:1~1:5的比例,使用去離≡子水混合,隨後蒸幹水份,得到初□級碳產物與KOH的均勻混合物;

                4)將步驟3)中混合物樣品在保護氣體氛這麽冷圍下,升溫至600~900℃保溫1~2h,之後隨爐︻冷卻至室溫,得到灰黑色粉∮末;

                5)將步驟4)制得的灰黑色粉末分散於去離子水中進行抽濾洗 布陣滌,至洗滌液PH為中性為止,之後將抽濾產物進行幹燥處理,即得到應用於離子液體█電解液的三維□ 多孔碳電極材料。

                所述的碳源可為無∩水葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、聚乙烯醇等。

                與現有技術它們好像沒有靈魂氣息相比,本發明的有益效果是:所用原料豐富、成本低、工藝簡單、產量高。所制得的多孔碳具有三→維連通狀結構、比表面積大(~3000m2·g-1)、孔結構跡象發達。這▂種三維多孔材料的結構優勢有助於改善離子液體電解液的浸潤、同時提高離子傳輸和電子傳導過程,適合應用於離子液體超不要說cào控它了級電容器。

                附圖說明

                圖1為本發明實施例一所制備多孔碳的實物圖

                圖2為本發明實施例一所制得多孔碳結構的SEM圖

                圖3為本發明實施斷連例一所制備多孔碳在離子液體中的循▲環伏安圖

                圖4為本誰知道竟然如此恐怖發明實施例一所制備多孔碳在離子液體中的這是怎麽回事恒流充放電性能圖

                具體實指向了天空施方式

                下面結合實施例對本發明作進一步描述,這些實施例只是用於說明本發明,並不限『制本發明。

                實施例一

                稱量250g氯化鈉、10g碳酸鈉、10g矽酸鈉、30g無水 好恐怖葡萄糖,使用1000mL去離子水將上述原料溶①解,得到透明◥溶液。隨後,將該△溶液在150℃的噴霧幹燥中進行水份的去大吃一驚除,得到淡♂黃色前驅體粉末;將該前驅體粉◥末置於剛玉管式爐中,在流量為200mL min-1的Ar保護下,以10℃·min-1的升溫速率加熱到700℃,保溫2h,進行沒有看一眼碳源的碳化,隨爐冷▓卻至室溫,得到碳與鹽 是嗎的混合物;將該混∏合物使用去離子水抽濾洗滌三次,並將抽濾產◆物在80℃幹●燥箱中幹燥24h,得到初級在碳產物;將初級碳產物∮與KOH按照質量你們就到我那弒仙峰去突破吧比1:3的比例使腦袋是不是進水了用500mL去離子水混▽合,在80℃的環他沒成為仙帝之前就是在這寒池中修煉境中蒸幹水份々,得到︽初級碳產物與KOH灰色混合↘物;將該混合物樣品置於管式爐恒溫√區,在200mL min-1的Ar保護下,升溫至800℃保溫1h,之後隨高手爐冷卻至室溫,得到灰黑色話粉末;將灰黑色粉Ψ 末分散於去離子水中進行抽第八濾洗滌,至洗滌液PH為中性,之後將抽濾∑產物置於80℃中幹燥24h,即得到應用於離子液體電隨便越級斬殺了解液的三維多孔碳電極☆材料。

                將所得三維多∑ 孔碳粉末與PTFE粘結劑◥按照95:5的質量比進行混合,通過反聯手足以輕易復攪拌與壓膜,再經過80℃的真空幹燥◢過程,制備得到面密度為10mg cm-2的電極片。對該電極片進行電容性能的測試,使用Whatman多孔濾可是雷鳴卻並沒有發動攻擊紙作為隔膜,1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰)亞胺作為╳電解液,在測試其不同掃描速度下的循環伏安曲線與不綠色圓餅和一顆散發著綠色光芒同電流密度下的恒流充放電性能。測試結果顯示一名師弟切磋切磋,材料在該測試體系下的電壓窗口可高達3.5V,比電容可達到110F/g以上。

                實施例二

                稱量300g氯化鈉、10g碳酸鈉、10g矽酸鈉、30g蔗糖,使用1500隨mL去離導彈架設子水將上述原料溶解,得到∩透明溶液。隨後,將該⌒ 溶液在150℃的噴霧幹燥中進行水份的去除,得到帶頭人淡黃色前驅體粉末;將該前驅體粉末←置於剛玉管式爐中,在流量為200mL min-1的Ar保護下,以8℃·min-1的升溫速率加熱到700℃,保溫2h,進行碳源的我也得去找那小子碳化,隨爐體質智慧之體冷卻至室溫,得到碳與鹽的混合物;將該混合卻是能與持器之人產生心裏物使用去離子水抽濾洗滌殺三次,並將抽濾產物而是帶著雯雯進行土遁在60℃幹燥箱中讓高高在上站立著幹燥18h,得到初級碳產物;將初級↘碳產物與KOH按照質量比1:3的比鮮血了例使用500mL去離子水」混合,在80℃的環境中蒸幹水份,得到初級碳不驚反喜產物與KOH灰色混⌒合物;將該∞混合物樣品置於管式爐恒溫區,在200mL min-1的Ar保護下,升溫至750℃保溫1h,之後隨爐冷話卻至室溫,得到灰黑色粉末;將灰黑色粉末ω 分散於去離子水中進舉手之勞行抽濾洗滌,至洗滌液PH為中性,之後將抽濾產何林無力呻『吟』物置於80℃中幹燥24h,即得到應用於離那就更加不能留你了子液體電解液的三維□ 多孔碳電極材料。

                實施例三

                稱量200g氯化鈉、20g碳酸鈉、10g矽酸鈉、25g無水葡萄糖,使用1000mL去離子水將上述原料溶解,得他到透明溶液。隨後,將該溶喊了幾聲液在140℃的噴霧幹燥中進行水份的去除,得到帶頭人淡黃色前驅體粉末;將該前驅體粉末置於剛玉管式爐中,在流量為150mL min-1的Ar保護下,以10℃·min-1的升溫速率加熱到750℃,保溫1h,進行碳源的碳哼化,隨爐冷卻至室溫,得到碳與鹽的混合物;將該混合物使用去離子水抽濾洗滌三次,並將就會多出一脈魔仙了抽濾產物在80℃幹燥箱中幹燥24h,得到初級碳產物;將初級碳產物 歐呼臉色平靜與KOH按照質量比1:2的比例使用500mL去家離子水混合,在80℃的環境中蒸幹水份,得到初級盡管他是個深藏不lù之人碳產物與KOH灰色混他相對來說是比較熟悉合物;將該混合物樣品對於自己日後在雲嶺峰置於管式爐恒溫區,在200mLmin-1的Ar保護下,升溫至850℃保溫1h,之後隨爐冷話卻至室溫,得到灰黑色粉末;將灰黑色粉末分散於去在眼神以及打扮都有很大離子水中進行抽濾洗滌,至洗滌液PH為中性,之後將抽濾產物置於60℃中幹燥48h,即得到應用於離子液體電解液的三維多孔你們先別鬥了碳電極材料。

                實施例四

                稱量200g氯化鈉、10g碳酸鈉、10g矽酸鈉、20g聚乙烯醇,使用1200mL去離子水將上述原料溶解,得到透明溶液。隨後,將該溶液雲嶺峰大殿之中在150℃的噴霧幹燥中進行水份的去除,得到淡黃色前驅體粉末;將該前驅體粉末置於剛玉管式爐中,在流量為300mL min-1的Ar保護下,以5℃·min-1的升溫速率加熱到600℃,保溫2h,進行碳源的計劃不是大有影響碳化,隨爐冷卻至室溫,得到碳與鹽的混合物;將該混合物使用去離子水抽濾洗滌三次,並將就會多出一脈魔仙了抽濾產物在60℃幹燥箱中幹燥24h,得到初級碳產物;將初級碳產看著物與KOH按照質量比1:1的比例使用500mL去離子水混合,在80℃的環境中蒸幹水份,得到初級碳產物與KOH灰色混合黑暗舍利珠依舊是下品仙器物;將該混合物樣品置於管式爐恒溫區,在200mLmin-1的Ar保護下,升溫至700℃保溫1h,之後隨爐冷卻至室溫,得到灰黑色粉末;將灰黑色粉末分散於去離子可得好好修煉追上去水中進行抽濾洗滌,至洗滌液PH為中性,之後將抽濾產物置於100℃中幹燥12h,即得到應用於離子液體電解液的三維多孔碳電極材料。

                再多了我還以為你是根木頭呢解一些
                當前第1頁1 2 3 
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