[发明专利]一种可提高超级电容器比容量的电极材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种提高超级电容器比容量的粉体电极材料制备方法，其特征在于：粉体电极材料制备步骤如下：

(1)以各种金属离子的硝酸盐或者水合硝酸盐为原料，配置成金属离子浓度为0.5-2mol/L水溶液；

(2)按照化学计量比移取金属硝酸盐溶液于烧杯中，并向烧杯中加入柠檬酸，金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:2；然后向烧杯中加入甲醇将溶液稀释到阳离子的总浓度为0.4mol/L，搅拌至完全溶解后加入乙二醇，乙二醇与溶液的比为3:50；

(3)将溶液移入88 ℃的水浴锅中，搅拌加热55分钟后形成均匀透明的溶胶，将溶胶移入180 ℃烘箱热处理20 h形成干凝胶前驱体；

(4)将干凝胶前驱体研磨后转入管式炉，首先在氮气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率加热到200 ℃保温30 min，然后在氮气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率加热到300-450 ℃保温0.5-4 h，完成第一步化学反应；

(5)然后，在氧气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率升温到600-1100 ℃范围的某一温度保温0.5-10 h，完成第二步化学反应，此后自然冷却到室温，制备得到粒度均匀，比表面积大，晶粒粒径大小在10-100纳米的钙钛矿型纳米粉体电极材料；

所述钙钛矿型纳米粉体电极材料的化学式都为ABO_3-δ和A₂BO_4-δ，其中δ为0-1；化学式中：A位原子是Ca，Sr，Ba，Pb二价金属离子和La，Pr，Nd，Sm三价的稀土金属离子中的一种或者多种；B位原子为过渡金属离子Fe，Mn、Co、Ni的一种或者多种。

2.一种提高超级电容器比容量的薄膜电极材料的制备方法，其特征在于：所述薄膜电极材料制备步骤如下：

（1）以各种金属离子的硝酸盐或者水合硝酸盐为原料，配置成金属离子浓度为0.5-2mol/L水溶液；

（2）按照化学计量比移取金属硝酸盐溶液于烧杯中，并向烧杯中加入柠檬酸，金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:2；然后向烧杯中加入甲醇将溶液稀释到阳离子的总浓度为0.4mol/L，搅拌至完全溶解后加入乙二醇，乙二醇与溶液的体积比为3:50；

（3）将溶液移入88 ℃的水浴锅中，搅拌加热55分钟后形成均匀透明的溶胶，静置冷却2-12 h形成前驱体；

（4）将前驱体溶胶涂覆在导电基片上，于70-100 ℃下干燥10-20 h形成干凝胶薄膜；

（5）将干凝胶转入气氛炉，首先在氮气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率加热到200 ℃保温30 min，然后在氮气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率加热到300-450 ℃保温0.5-4 h，完成第一步化学反应；

（6）然后，在氧气气氛环境中以2-10 ℃/min的升温速率升温到600-1100 ℃范围的某一温度保温0.5-10 h，完成第二步化学反应，此后自然冷却到室温，制备得到粒度均匀，比表面积大，晶粒粒径大小在10-100纳米钙钛矿型纳米薄膜电极材料；

所述钙钛矿型纳米薄膜电极材料的化学式都为ABO_3-δ和A₂BO_4-δ，其中δ为0-1；化学式中：A位原子是Ca，Sr，Ba，Pb二价金属离子和La，Pr，Nd，Sm三价的稀土金属离子中的一种或者多种；B位原子为过渡金属离子Fe，Mn、Co、Ni的一种或者多种。

3.一种如权利要求1所述粉体电极材料或如权利要求2所述薄膜电极材料作为超级电容器电极的活性物质电极材料使用。