[发明专利]一种应用于超级电容器的三维电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：含氮掺杂三维类石墨材料10-20份、活性艳蓝KN-R 10-20份；

所述含氮掺杂三维类石墨材料的制备方法包括以下步骤：

S1：向纯化水中加入果糖和双氰胺混匀，在70-80℃的温度条件下保温1-2h，得预混液；

S2：将三聚氰胺海绵浸入步骤S1制备的预混液中，待浸润完全，将其转移至冷冻干燥机中，冷冻干燥24-48h，得前驱体；

S3：将步骤S2制备的前驱体置于管式炉中，升高温度进行高温固相反应，待物料冷却至室温，研磨粉碎，得含氮掺杂三维类石墨材料；

所述三维电极材料的制备方法包括以下步骤：

SS1：向N,N-二甲基甲酰胺中加入活性艳蓝KN-R，搅匀，加入含氮掺杂三维类石墨材料，超声分散，得均匀的分散液；

SS2：将分散液置于反应釜中，并放入烘箱中，升高温度进行反应，反应结束后，倒出物料，离心分离固体产物，使用纯化水和乙醇洗涤，置于真空干燥箱中进行干燥，得三维电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤S1中，所述果糖和双氰胺的质量比为0.1-0.2:1。

3.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤S2中，所述三聚氰胺海绵的密度为8kg/m³-10kg/m³。

4.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤S2中，所述三聚氰胺海绵和预混液的体积比为1:1-3。

5.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤S3中，所述固相反应时，以1-5℃/min的升温速率升温至500-600℃，保温1-2h，继续升温至700-800℃，保温1-2h。

6.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤SS1中，所述超声分散时设置超声频率为60-80kHz，超声时间为20-30min。

7.根据权利要求1所述的一种应用于超级电容器的三维电极材料，其特征在于，步骤SS2中，所述反应的温度为170-180℃，时间为6-18h。