[发明专利]一种超级电容器用氮掺杂低温碳纳米纤维电极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器用氮掺杂低温碳纳米纤维电极材料的制备方法，首先采用CVD法制备低温碳纳米纤维（CNF），然后对其表面进行高温活化，再使用含氮有机物对其进行氮掺杂和酸化处理，得到所述电极材料。该电极材料中低温碳纳米纤维具有发达的微孔和介孔结构，可以吸附大量的电解液离子，具有高比容量，并且碳纤维材料表面掺杂的含氮官能团，提高材料润湿性，增大比表面积的利用率，而且还改变局部电荷密度，提高导电性，含氮官能团也可以进行氧化还原反应，产生赝电容，进一步提高电容性能。本发明电极材料具有高比容量，极佳的倍率性能和循环稳定性，合成工艺简单易操作，无需静电纺丝，成本低廉，产率高，在超级电容中具有良好的应用前景。

主权项

1.一种超级电容器用氮掺杂低温碳纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）将催化剂置于加热管中，然后在氮气气氛下升温至240~280℃，再通入碳源气体，待反应结束后，在氮气保护下冷却至室温，得到低温碳纳米纤维；/n2）将步骤1）得到的低温碳纳米纤维和强碱混合，在氮气保护下进行高温活化，反应结束后，冷却至室温，经抽滤、洗涤、干燥后，得到活化碳纳米纤维；/n3）将步骤2）得到活化碳纳米纤维与含氮聚合物混合得到混合物，然后将其置于加热管中，在氮气气氛下，将所述混合物进行烧结，待反应结束后，冷却至室温，再将烧结后的产物置于强酸溶液中进行酸化处理，再经抽滤、洗涤、干燥后，即得到所述氮掺杂低温碳纳米纤维电极材料。/n