一种生物质衍生碳纳米片的制备方法及其超级电容器与流程

文档序号:21636186发布日期:2020-07-29 02:46阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生物质衍生碳纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:制备丝胶蛋白与mg2(oh)2co3·xh2o的前驱体混合物:称取2~4g丝胶蛋白溶解于50~80ml去离子水中,待充分溶解后得到澄清的蛋白质溶液,紧接着向上述蛋白质溶液中加入质量比为1:1至1:3的mg2(oh)2co3·xh2o,在水浴锅中磁力搅拌混合均匀,然后烘干;

步骤二:高温碳化,将步骤一中制备的前驱体混合物盛于刚玉坩埚中,然后转移至高温管式炉中,在氩气气氛中由室温升温至700℃至800摄氏度,并保持2小时,升温速率为5℃min-1,待保温结束后自然冷却至室温得到黑色粉末;

步骤三:材料的纯化,分别利用2moll-1的盐酸溶液和去离子水反复冲洗将步骤二中制备的黑色粉末,得到纯化后的碳材料;

再将该材料转移至烘箱中80~85℃烘干得到多孔的碳纳米片。

2.根据权利要求1所述的一种生物质衍生碳纳米片的制备方法,其特征在于,烘干温度为80℃。

3.一种采用权利要求1所述的一种生物质衍生碳纳米片的制备方法制备的碳纳米片的超级电容器制备方法:

步骤1:超级电容器碳负极材料的制备,将压制好的泡沫镍分别用盐酸、丙酮、去离子水和乙醇分别超声清洗十分钟,真空干燥箱中45℃烘干

步骤2:再将多孔的碳纳米片、乙炔黑和聚偏氟乙烯按照8:1:1的质量比混合均匀,再将上述混合浆料均匀涂抹至泡沫镍上;

步骤3:80~85℃条件下烘干12~14小时;

步骤4:10~12mpa压力下压制5~15秒,每个电极上的活性物质负载量约为2.0±0.5mg·cm-2


技术总结
本发明涉及电子器件制备领域,提供了一种生物质衍生碳纳米片的制备方法及其超级电容器,本发明的目的在于解决在碳纳米片制备过程中传统的化学或者物理造孔法往往只能产生随机孔径分布的活性炭碳,几乎无法做到孔径分布的控制。在本发明中,我们介绍了一种将丝胶蛋白转换为碳纳米片并同时造孔的活化方案,该方案以Mg2(OH)2CO3·xH2O作为活化剂,利用其在升温过程中释放出的气体(CO2和水蒸气)和纳米颗粒(MgO)对丝胶蛋白的碳化过程进行干预,通过调节活化参数,最终成功地制备了具有独特西蓝花团簇结构的多孔碳纳米片。

技术研发人员:石星宇;薛卫东;赵睿
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:2020.04.10
技术公布日:2020.07.28
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