不同碳纖維/氫氧化鈷電極和固液復合電極體系的制備方法技術

本發明專利技術涉及不同碳纖維材料/氫氧化鈷電極和固液復合電極體系的制備方法。通過對不同碳纖維材料的預處理和改性處理，并以此為基底采用電化學沉積方法實現金屬氧化物或氫氧化物與碳纖維材料的復合，獲得固體電極，該電極在堿性水溶液中具有很高的比電容。在堿性水溶液中加入氧化還原物質，獲得固體電極與液相電解質共同提供贗電容的復合電極體系。該復合電極體系具有超高的比電容。該復合電極體系用于超級電容器中，將具有超高的能量密度、高功率密度以及長使用壽命等優點。可通過改變氧化還原物質的濃度和體積來控制和調節復合電極體系的比電容，進而改變超級電容器的能量密度和功率密度以滿足不同的使用需求。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
不同碳纖維/氫氧化鈷電極和固液復合電極體系的制備方法，其特征在于：通過電化學沉積方法把氫氧化鈷沉積在不同碳纖維材料基底上，制備出固體電極，由固體電極中金屬氧化物或氫氧化物與液相中氧化還原物質構成復合電極體系，在該電化學電極體系中，電解液為KOH水溶液或按不同濃度配制的KOH與鐵氰化鉀或亞鐵氰化鉀的混合溶液，所述復合電極體系的制備方法包括以下步驟：步驟1：將包括碳氈、碳布、碳紙和石墨化碳纖維材料及導電石墨放在丙酮溶液中浸泡，在該丙酮溶液中超聲；在乙醇溶液中浸泡，并在該乙醇溶液中超聲；在去離子水中浸泡，并在去離子水中超聲；步驟2：將上述碳纖維材料從去離子水中取出，用去離子水反復沖洗，放入烘箱中干燥；步驟3：將上述碳纖維材料在硫酸與硝酸的混合溶液中浸泡，用去離子水反復沖洗，放入烘箱中干燥；用微量天平對干燥后的材料進行質量稱量；步驟4：將上述碳纖維材料作為基底浸入裝有硝酸鈷電解液的電解槽中，并將電解槽置于恒溫水浴槽內，升溫至預定反應溫度，保溫一段時間，使電化學沉積系統維持恒溫；步驟5：將恒壓電源電位或電流調至所需數值，在一定濃度的硝酸鈷電解液中，按預定沉積電量進行電沉積；電沉積完畢后，用去離子水清洗電極表面多次，放入烘箱中干燥，即得到不同碳纖維材料/氫氧化鈷固體電極；用微量天平對干燥后的不同碳纖維材料/氫氧化鈷固體電極質量進行稱量；步驟6：以不同碳纖維材料/氫氧化鈷固體電極為工作電極，以KOH水溶液為電解液，或KOH與鐵氰化鉀或亞鐵氰化鉀混合溶液為電解液，鉑片為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，進行電化學測試。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭偉濤，王浩翔，張恒彬，王欣，趙翠梅，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：