[发明专利]一种电极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电极材料技术领域，具体地涉及一种用于电容制造的电极材料。

背景技术

电容器作为一种储能器件，如何能提高其能量密度成为电容器发展的核心性能，而电极材料作为电容器的核心部件，其性能的好坏直接决定电容器性能的优劣。

自20世纪80年代初,德国科学家Gleiter[2]提出纳米晶体材料的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料已引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1～100nm)的极细颗粒组成的固体材料。纳米材料具有很好的表面效应，即是指纳米微粒表面原子与总原子数之比,随粒径的变小而急剧增大后引起性质上的变化。纳米材料的颗粒尺寸小,位于表面的原子所占的体积分数很大,产生相当大的表面能。随着纳米粒子尺寸的减小,比表面积急剧加大,表面原子数及比例迅速增大。由于表面原子数增多,比表面积大,使得表面原子处于裸露状态。周围缺少相邻的原子,原子配位数不足,存在未饱和键,导致了纳米颗粒表面存在许多缺陷,使这些表面具有很高的活性,特别容易吸附其他原子或与其他原子发生化学反应。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面输运和构型的变化,同时也引起表面电子自旋、构象、电子能谱的变化。它是纳米粒子及其固体材料的最重要的效应之一。由于纳米粒子存在界面效应与表面效应,因而产生粒子表面过剩电荷、电荷载流子的相互作用、魔聚数与粒子稳定性以及粒度控制等特性使得其有望应用到电极材料中。

发明内容

为此，本发明提供一种新型电极材料及其制备方法

本发明实现发明目的采用的技术方案是：

一种电极材料，所述电极材料由以碳布基层以及沉积在碳布基层上的聚苯胺层组成。

优选地，所述聚苯胺层中的聚苯胺为纳米级别。

本发明还提供一种电极材料的制备方法，包括：

a.将碳布基层浸入到沉积溶液中，所述沉积溶液为含有0.5-1.5Mol/L的盐酸与0.05-0.15Mol/L苯胺的混合溶液，在0.5-1V的电压下进行沉积；

b.将制得的样品在70-90℃下真空干燥，得到电极材料。

4、根据权利要求3所述的电极材料的制备方法，其特征在于：所述沉积溶液为含有1Mol/L的盐酸与0.1Mol/L苯胺的混合溶液。

本发明的有益效果是：本发明采用电沉积的方法在碳布上沉积聚苯胺，并形成了纳米结构的聚苯胺沉积层，从而具有较大的比表面积，电极材料比电容高，由其制得的电容器储能高，循环稳定性好。

附图说明

图1为实施例扫描速率在0.1V/s时的CV图像；

图2为实施例扫描速率在0.05V/s时的CV图像。

具体实施方式

下面，结合具体实施例对本发明进行详细描述。

以含有1Mol/L的盐酸与0.1Mol/L苯胺的混合溶液为沉积溶液，将碳布基层浸入到沉积溶液中，在1V的电压下进行沉积；将制得的样品在80℃下真空干燥2小时，得到电极材料。

设置扫描速率在0.1V/s，获得上述电极材料的CV图像，得到两个峰分别是：0.439V和0.642V，如图1所示。

当扫描速率在0.05V/s时，得到两个峰分别是：0.467V和0.623V，如图2所示。

测试其比电容：通过电流密度为20A/g的充放电曲线，计算其比电容为：C＝548F/g。

本实施例通过在碳布上沉积聚苯胺，并形成了纳米结构的聚苯胺沉积层，从而具有较大的比表面积，电极材料比电容高，由其制得的电容器储能高，循环稳定性好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。