专利ID: 955
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钴镍基超级电容器、其粉体及粉体的制备方法 出售状态：未出售 |
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| 专利号 | 2018103755105 | 专利类型 | 发明专利 |
| 专利分类 | 新能源 | 专利状态 | 已下证 |
| 出售价格 | ¥ 咨询客服 | 浏览 0 次 | |
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专利详细内容
| 专利名： | 钴镍基超级电容器、其粉体及粉体的制备方法 | 出售状态： | 未出售 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 专利号： | 2018103755105 | 专利类型： | 发明专利 | 专利分类： | 新能源 |
| 专利权人： | 联系人 | 出售价格： | 面议 | ||
详细介绍:
技术领域本发明属于电容器技术领域，涉及一种钴镍基超级电容器、其粉体及粉体的制备方法。背景技术超级电容器作为一种新型的绿色储能器件，具有比电池更高的功率密度和比传统电容器更高的能量密度。同时，超级电容器具有循环寿命长、比电容高、使用温度范围宽、充放电电流大、绿色环保等优点，在航空航天、移动通讯、电动汽车、智能电网等领域有很好的应用前景，因此受到全球科研工作者的广泛关注，而电极材料对超级电容器的性能具有重要影响。金属氧化物NiCoO系氧化物因具有较高的比容量，被认为是目前最有希望替代贵金属电极的电极材料之一。虽然NiCoO的电导率是NiO和Co3O4的两倍，但也只有10-2S/cm，导电性较差，影响金属氧化物的倍率性能，使其不能在大电流下应用。为解决NiCoO系氧化物导电性较差的问题，最常见的方法是将NiCoO系氧化物与高导电率的碳材料进行复合。为了实现NiCoO系氧化物与高导电率的碳材料复合的技术问题，现有技术中提出了通过化学合成的方法制备改性碳纳米管掺杂的NiCoO系氧化物的技术。但是该现有技术至少存在如下缺陷：1、仅掺杂改性的碳纳米管并不能大幅度提升氧化物的电导率，一般而言，电导率的提升不到一个数量级。2、由于是粉末法制备超级电容器，如果仅加入改性的碳纳米管，将导致电容器材料容易发生粉化和破碎。3、由于化学方法较为复杂，并且制程不够合理，导致电容器性能受到影响。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。发明内容本发明的目的在于提供一种钴镍基超级电容器、其粉体及粉体的制备方法，从而克服现有技术的问题。为实现上述目的，本发明提供了一种钴镍基超级电容器粉体的制备方法，其特征在于：方法包括如下步骤：提供石墨烯，并对石墨烯进行改性处理；提供碳纳米管，并对碳纳米管进行改性处理；提供氢氧化钴粉末和氢氧化镍粉末；将氢氧化钴粉末、氢氧化镍粉末、改性处理后的石墨烯和改性处理后的碳纳米管放入去离子水，得到第一混合液；将第一混合液放入恒温真空干燥箱，对第一混合液进行第一干燥，得到第二混合液；过滤第二混合液，得到第一复合粉体；对第一复合粉体进行第二干燥，得到第二复合粉体；对第二复合粉体进行煅烧，得到钴镍基超级电容器粉体。优选地，上述技术方案中，对石墨烯进行改性处理具体为：将石墨烯粉末放入稀盐酸中；向稀盐酸溶液中加入双氧水，得到第一改性溶液，其中以重量份计，石墨烯占5-10份，双氧水占40-50份，稀盐酸占5000-10000份；对第一改性溶液进行加热，加热温度为90-95℃，加热时间为2-3h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。优选地，上述技术方案中，对碳纳米管进行改性处理具体为：将碳纳米管放入稀硝酸中；向稀硝酸溶液中加入高锰酸钾，得到第三改性溶液，其中以重量份计，碳纳米管为5-10份，高锰酸钾为10-20份，稀硝酸占5000-10000份；对第三改性溶液进行加热，加热温度为90-95℃，加热时间为4-5h，得到第四改性溶液；过滤第四改性溶液以获得改性处理后的碳纳米管。优选地，上述技术方案中，在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占50-100份、氢氧化镍粉末占50-100份、改性处理后的石墨烯占5-10份和改性处理后的碳纳米管占5-10份。优选地，上述技术方案中，第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为90-95℃，干燥时间为4-5h。优选地，上述技术方案中，第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为120-130℃，干燥时间为4-5h。优选地，上述技术方案中，煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为400-450℃，煅烧时间为2-3h。本发明还提供了一种钴镍基超级电容器粉体，该钴镍基超级电容器粉体是由前述制备方法制备的。本发明还提供了一种钴镍基超级电容器，该电容器包括前述的钴镍基超级电容器粉体。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、本发明掺杂了改性的碳纳米管以及改性的石墨烯，大大提升了氧化物的电导率，一般而言，电导率的提升可以达到一个数量级。2、由于本发明同时掺杂了改性的碳纳米管以及改性的石墨烯，生成的电容器材料不会发生粉化和破碎。3、本发明重新设计了设备方法，优化了各种工艺参数，生产的电容器质量稳定，电容器性能不会受到制备过程的影响。具体实施方式除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。实施例1由以下方法制备钴镍基超级电容器粉体：提供石墨烯，并对石墨烯进行改性处理；提供碳纳米管，并对碳纳米管进行改性处理；提供氢氧化钴粉末和氢氧化镍粉末；将氢氧化钴粉末、氢氧化镍粉末、改性处理后的石墨烯和改性处理后的碳纳米管放入去离子水，得到第一混合液；将第一混合液放入恒温真空干燥箱，对第一混合液进行第一干燥，得到第二混合液；过滤第二混合液，得到第一复合粉体；对第一复合粉体进行第二干燥，得到第二复合粉体；对第二复合粉体进行煅烧，得到钴镍基超级电容器粉体。对石墨烯进行改性处理具体为：将石墨烯粉末放入稀盐酸中；向稀盐酸溶液中加入双氧水，得到第一改性溶液，其中以重量份计，石墨烯占5份，双氧水占40份，稀盐酸占5000份；对第一改性溶液进行加热，加热温度为90℃，加热时间为3h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。对碳纳米管进行改性处理具体为：将碳纳米管放入稀硝酸中；向稀硝酸溶液中加入高锰酸钾，得到第三改性溶液，其中以重量份计，碳纳米管为5份，高锰酸钾为10份，稀硝酸占5000份；对第三改性溶液进行加热，加热温度为90℃，加热时间为5h，得到第四改性溶液；过滤第四改性溶液以获得改性处理后的碳纳米管。在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占50份、氢氧化镍粉末占50份、改性处理后的石墨烯占10份和改性处理后的碳纳米管占10份。第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为90℃，干燥时间为5h。第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为120℃，干燥时间为5h。煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为400℃，煅烧时间为3h。实施例2由以下方法制备钴镍基超级电容器粉体：提供石墨烯，并对石墨烯进行改性处理；提供碳纳米管，并对碳纳米管进行改性处理；提供氢氧化钴粉末和氢氧化镍粉末；将氢氧化钴粉末、氢氧化镍粉末、改性处理后的石墨烯和改性处理后的碳纳米管放入去离子水，得到第一混合液；将第一混合液放入恒温真空干燥箱，对第一混合液进行第一干燥，得到第二混合液；过滤第二混合液，得到第一复合粉体；对第一复合粉体进行第二干燥，得到第二复合粉体；对第二复合粉体进行煅烧，得到钴镍基超级电容器粉体。对石墨烯进行改性处理具体为：将石墨烯粉末放入稀盐酸中；向稀盐酸溶液中加入双氧水，得到第一改性溶液，其中以重量份计，石墨烯占10份，双氧水占50份，稀盐酸占10000份；对第一改性溶液进行加热，加热温度为95℃，加热时间为2h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。对碳纳米管进行改性处理具体为：将碳纳米管放入稀硝酸中；向稀硝酸溶液中加入高锰酸钾，得到第三改性溶液，其中以重量份计，碳纳米管为10份，高锰酸钾为20份，稀硝酸占10000份；对第三改性溶液进行加热，加热温度为95℃，加热时间为4h，得到第四改性溶液；过滤第四改性溶液以获得改性处理后的碳纳米管。在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占100份、氢氧化镍粉末占100份、改性处理后的石墨烯占5份和改性处理后的碳纳米管占5份。第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为95℃，干燥时间为4h。第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为130℃，干燥时间为4h。煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为450℃，煅烧时间为2h。实施例3由以下方法制备钴镍基超级电容器粉体：提供石墨烯，并对石墨烯进行改性处理；提供碳纳米管，并对碳纳米管进行改性处理；提供氢氧化钴粉末和氢氧化镍粉末；将氢氧化钴粉末、氢氧化镍粉末、改性处理后的石墨烯和改性处理后的碳纳米管放入去离子水，得到第一混合液；将第一混合液放入恒温真空干燥箱，对第一混合液进行第一干燥，得到第二混合液；过滤第二混合液，得到第一复合粉体；对第一复合粉体进行第二干燥，得到第二复合粉体；对第二复合粉体进行煅烧，得到钴镍基超级电容器粉体。对石墨烯进行改性处理具体为：将石墨烯粉末放入稀盐酸中；向稀盐酸溶液中加入双氧水，得到第一改性溶液，其中以重量份计，石墨烯占5-10份，双氧水占40-50份，稀盐酸占5000-10000份；对第一改性溶液进行加热，加热温度为90-95℃，加热时间为2-3h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。对碳纳米管进行改性处理具体为：将碳纳米管放入稀硝酸中；向稀硝酸溶液中加入高锰酸钾，得到第三改性溶液，其中以重量份计，碳纳米管为5-10份，高锰酸钾为10-20份，稀硝酸占5000-10000份；对第三改性溶液进行加热，加热温度为90-95℃，加热时间为4-5h，得到第四改性溶液；过滤第四改性溶液以获得改性处理后的碳纳米管。在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占50-100份、氢氧化镍粉末占50-100份、改性处理后的石墨烯占5-10份和改性处理后的碳纳米管占5-10份。第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为90-95℃，干燥时间为4-5h。第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为120-130℃，干燥时间为4-5h。煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为400-450℃，煅烧时间为2-3h。实施例4与实施例3不同的是：不提供石墨烯。实施例5与实施例3不同的是：不对石墨烯进行改性。实施例6与实施例3不同的是：不对碳纳米管进行改性。实施例7与实施例3不同的是：对石墨烯进行改性处理具体为：将石墨烯粉末放入稀盐酸中；向稀盐酸溶液中加入双氧水，得到第一改性溶液，其中以重量份计，石墨烯占15份，双氧水占45份，稀盐酸占8000份；对第一改性溶液进行加热，加热温度为93℃，加热时间为2.5h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。实施例8与实施例3不同的是：对第一改性溶液进行加热，加热温度为100℃，加热时间为1h，得到第二改性溶液；过滤第二改性溶液以获得改性处理后的石墨烯。实施例9与实施例3不同的是：对碳纳米管进行改性处理具体为：将碳纳米管放入稀硝酸中；向稀硝酸溶液中加入高锰酸钾，得到第三改性溶液，其中以重量份计，碳纳米管为20份，高锰酸钾为8份，稀硝酸占8000份。实施例10与实施例3不同的是：对第三改性溶液进行加热，加热温度为100℃，加热时间为2h，得到第四改性溶液；过滤第四改性溶液以获得改性处理后的碳纳米管。实施例11与实施例3不同的是：在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占120份、氢氧化镍粉末占120份、改性处理后的石墨烯占8份和改性处理后的碳纳米管占8份。实施例12与实施例3不同的是：在第一混合液中，以重量份计，氢氧化钴粉末占80份、氢氧化镍粉末占80份、改性处理后的石墨烯占15份和改性处理后的碳纳米管占15份。实施例13与实施例3不同的是：第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为100℃，干燥时间为2h。实施例14与实施例3不同的是：第一干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为85℃，干燥时间为6h。实施例15与实施例3不同的是：第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为140℃，干燥时间为3h。实施例16与实施例3不同的是：第二干燥具体工艺为：干燥在真空条件下进行，干燥温度为110℃，干燥时间为6h。实施例17与实施例3不同的是：煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为470℃，煅烧时间为1.5h。实施例18与实施例3不同的是：煅烧的具体工艺为：煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为350℃，煅烧时间为4h。对实施例1-18制备的粉体测试比电容以及电导率，电导率的测试方法依据四探针方法，比电容的测试方法是现有技术(例如“CNTs/钴镍氧化物复合超级电容器粉体的制备及相关性能研究”，赵庆强，山东大学学位论文)。本发明的比电容是指在电流密度4A/g的情况下，测试比电容。为了便于比较，所有测试结果都基于实施例1进行归一化。表1前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
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专利交易常见问题
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答：如果在网站没有找到须要的专利，可联系客服提交自己的需求，工作人员会在十分钟内检索全网专利库，给满意的答复。
2、在赋翼网购买专利安全吗？
答：赋翼网所出售专利均经专利权人本人核实，专利真实有效，请放心购买。
3、购买专利是一次性收费吗？ 还有其他的费用吗?
答：在赋翼网购买专利，均为一次性收费(办理期间客户另提其他要求除外)。
4、购买后多久能收到专利证书？
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5、购买后变更失败怎么办？
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