一种电容器电极材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种高比表面积的氮掺杂多孔碳纳米纤维材料的制备方法，将电纺聚丙烯腈/聚苯胺复合纳米纤维在惰性气氛中，适当温度处理，即可得到高比表面积的氮掺杂多孔碳纳米纤维材料。与现有技术相比，本发明直接以电纺聚丙烯腈纳米纤维为基底，生长聚苯胺纳米线，合成电纺聚丙烯腈/聚苯胺复合纳米纤维。该复合纳米纤维除了具有较高的氮原子含量外，其表面还具有丰富的孔隙结构。该复合纳米纤维经过加热处理即可获得高比表面积的氮掺杂多孔碳纳米纤维材料。该材料为超级电容器的电极材料具有非常好的电化学性质。特别是本发明的超级电容器电极材料的制备方法，制备工艺简单、流程短、设备依赖性低、适用于工业化大规模生产。

主权项

一种电容器电极材料的制备方法，其特征是具体步骤如下：1）、制备浓度为0.15g/ml聚丙烯腈的N,N二甲基甲酰胺溶液10ml；2）、将上述溶液进行静电纺丝来获得聚丙烯腈纳米纤维，每次把2 ml上述溶液倒入医用注射器中，注射器尖端距收集板的距离为15~20cm,电极电压为 10 kV的条件下进行纺丝，从而获得直径约为300 ~400nm的均匀的聚丙烯腈纳米纤维布；3）、量取30ml 去离子水，并将0.5ml浓盐酸和1.4 g无水氯化铁先后放入并搅拌30min，将步骤2获得的聚丙烯腈纳米纤维布放入此溶液，并使之充分浸润10min，在温度为60摄氏度水浴条件下，向此溶液中滴加苯胺单体溶液,苯胺单体溶液的量为0.2ml~0.8ml；4）、将步骤3所得到的聚丙烯腈/聚苯胺产物，先后分别用去离子水和无水乙醇洗涤3~5次，然后置于80摄氏度烘箱12h烘干，由此得到制备高比表面积氮掺杂多孔碳材料的前驱体；5）、将步骤4中所得前驱体置于管式炉中，在惰性气氛中热处理，所述处理的温度优选为800~1000摄氏度，更优选为900摄氏度，升温速率为5摄氏度每分钟从室温升温到优选温度，由此得到高比表面积的氮掺杂多孔碳材料，即电容器电极材料。