[发明专利]辐照法制备WO3·2H2O掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法有效

专利信息
申请号: 201810474118.6 申请日: 2018-05-17
公开(公告)号: CN108648924B 公开(公告)日: 2019-10-25
发明(设计)人: 唐永建;杨帆;付志兵;王朝阳;刘西川;米睿;袁磊;钟铭龙;杨曦 申请(专利权)人: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心
主分类号: H01G11/30 分类号: H01G11/30;H01G11/32;H01G11/86
代理公司: 北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11369 代理人: 贾晓燕
地址: 621000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明公开了一种辐照法制备WO3·2H2O掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法,包括:将竹炭分别用乙醇和去离子水清洗后,烘干;按重量份,将烘干后的竹炭加入WCl6溶液中,然后加入抗氧化剂,得到混合料液;将混合料液超声处理;将超声后的混合料液密封,并将混合物置于60Co产生的γ射线中,剂量为50‑1000KGy的条件下进行辐照;将辐照后的混合物样品进行离心分离,并用去离子水和乙醇分别清洗多次后,干燥,得到WO3·2H2O掺杂竹炭基超级电容器电极材料。本发明的制备方法具有操作简单易行,可重复性强,成本低,对环境无污染等特点。制备的WO3·2H2O掺杂的竹炭材料作为超级电容器电极材料,能够进一步提高电池容量,增强其循环性能。
搜索关键词: 超级电容器电极 辐照 混合料液 竹炭基 掺杂 去离子水 烘干 乙醇 竹炭 制备 清洗 环境无污染 混合物样品 超声处理 电池容量 抗氧化剂 可重复性 循环性能 竹炭材料 混合物 掺杂的 重量份 超声 密封 射线 并用
【主权项】:
1.一种辐照法制备WO3·2H2O掺杂竹炭基超级电容器电极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将竹炭分别用乙醇和去离子水清洗后,在温度80~120℃下烘干12~36小时;步骤二、按重量份,将烘干后的竹炭0.01~10份加入6~10份0.001~5mol/L的WCl6溶液中,然后加入1~5份抗氧化剂,得到混合料液;将混合料液超声处理5~120min;步骤三、将超声后的混合料液密封,并将混合物置于60Co产生的γ射线中,在50~200Gy/min总剂量为50~1000KGy的条件下进行辐照;步骤四、将辐照后的混合物样品进行离心分离,并用去离子水和乙醇分别清洗多次后,在80~120℃下干燥12‑36小时,得到WO3·2H2O掺杂竹炭基超级电容器电极材料;所述抗氧化剂为重量比为1:2:1的异丙醇、十二烷基硒和月桂酸铋;所述步骤一和步骤二之间还包括以下过程:按重量份,取10份烘干后的竹炭、100份0.5mol/L的硝酸和20份0.1mol/L的硫酸,加入密封容器中,向其中通入氮气使料液中氮气饱和,然后将该密封容器置于2.5MeV、40mA的电子加速器中进行辐照处理,过滤后用水清洗,干燥,得到预改性竹炭;所述辐照处理的辐照剂量率为100~200kGy/min,辐照剂量为100~1000KGy;所述预改性竹炭还包括以下处理过程:按重量份,取10~15份预改性竹炭、0.5~1.5份十二烷基氨基丙酸钠、1~3份钛酸酯偶联剂、50~60份去离子水,加入超临界反应装置中,密封,通入二氧化碳至30~40MPa、温度60~70℃下的条件下反应2~5小时,卸压,分离,干燥,得到改性竹炭;然后在大气压低温等离子体装置中按照5~15L/h的气流量通入气体,将改性竹炭送入大气压低温等离子体装置中,使改性竹炭处于大气压低温等离子体的喷射出口处20~60mm,控制大气压低温等离子体装置的喷射出口的移动速度在5~15mm/s,处理30~90min后,得到改性竹炭;所述气体为稀有气体和氧气的混合气、空气、氮气、氨气中的一种或者多种的混合。
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