[发明专利]一种超级电容器和电池复合正极材料的制备方法

摘要

一种超级电容器和电池复合正极材料的制备方法，其主要是：贮液槽内设有与电动机相连的旋转桶，其一端设有与循环泵相连的进液管，电源与电流表串联构成电源组件。电源组件与旋转桶和进液管连接组成电路。贮液槽内装有浓度为0.05-5.5mol·dm-3电解液，在该电解液中添加0-100g·dm-3的纳米碳材料。在电流密度为0.5-500mA·cm-2，温度15-90℃下进行电沉积。采用本发明制备的材料具有大量的纳米微孔，具有比容量高、电子导电性好、可高倍率充放电，成本低、操作简便、环境污染小、制备时间短及易于控制等优点。

主权项

一种超级电容器和电池复合正极材料的制备方法，其特征在于：（一）制备装置在贮液槽内上部设有一个圆柱形壳体状旋转桶，上述旋转桶的一个端面设有缩径，其与贮液槽外的电动机水平转轴密封连接，旋转桶另一个端面设中心通孔，该中心通孔内插有一根开口设在旋转桶内的水平进液管，该固定不动的进液管另一端伸出贮液槽外与循环泵出液口连接，该循环泵的进液口与贮液槽底部出液管相连，在上述贮液槽内设有加热机构和温度显示机构，另有直流电源或脉冲电源与电流表串联，构成电源组件；（二）制备方法（1）将电源组件与旋转桶和进液管连接组成电路，旋转桶的内壁与电源正极相连，进液管与电源负极相连；（2）上述贮液槽内装有电解液，其是二价锰离子的可溶性盐溶液，上述电解液的浓度为0.05mol/dm3~4.5mol/dm3，在该电解液中添加0~100g/dm3的纳米碳材料；（3）开启直流或脉冲电源向旋转桶内壁上输出的电流密度为0.5mA/cm2～500mA/cm2，并且在温度15℃~90℃条件下进行电沉积，电沉积装置产生的超重力场强度以地球表面重力场强度的倍数表示，计算公式如下：超重力场强度=[(2πn/60)2×R/ g]g，其中，n为旋转桶每分钟转速，R为旋转桶内壁半径，g为地球表面重力加速度9.8米/秒2，调节旋转桶的转速和直径，将超重力场强度控制在1g‑1000g范围内；（4）根据电沉积条件的不同，电沉积形成的电沉积产物存在形式也不同：ａ悬浮在电解液中，则电沉积过程可连续进行，电沉积产物可通过过滤装置收集、清洗并烘干备用；ｂ附着在旋转桶内壁电极上，则在电沉积1~5小时后停机，将制得的复合材料刮下、清洗并烘干备用；（5）将上面收集的电沉积产物粉末掺入5‑15wt%的乙炔黑，压片制成超级电容器或电池的正极。