细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法

    公开(公告)号:CN112110435B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202010858972.X

    申请日:2020-08-24

    Inventor: 刘乔 马宇 杨为佑

    Abstract: 本发明属于生物纳米材料技术领域,具体涉及一种细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法及其在超级电容器中的应用。本发明的细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法包括如下步骤:(1)将四甲基哌啶氧化物和溴化钠溶于水中,搅拌得混合溶液;(2)将细菌纤维素分散液加入上述混合溶液,随后加入次氯酸钠水溶液和盐酸进行反应,反应过程中加入氢氧化钠水溶液,得到反应产物并用水清洗;(3)再加入水和叔丁醇的混合溶液,搅拌形成均匀的水凝胶;(4)水凝胶冷冻干燥后,再经碳化得到细菌纤维素基碳气凝胶。本发明的方法可改善细菌纤维素的分散性,增强其结构稳定性,从而制得高机械强度、高柔性的碳气凝胶,并为超级电容器提供优异电学性能的电极材料。

    细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法

    公开(公告)号:CN112110435A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202010858972.X

    申请日:2020-08-24

    Inventor: 刘乔 马宇 杨为佑

    Abstract: 本发明属于生物纳米材料技术领域,具体涉及一种细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法及其在超级电容器中的应用。本发明的细菌纤维素基碳气凝胶的制备方法包括如下步骤:(1)将四甲基哌啶氧化物和溴化钠溶于水中,搅拌得混合溶液;(2)将细菌纤维素分散液加入上述混合溶液,随后加入次氯酸钠水溶液和盐酸进行反应,反应过程中加入氢氧化钠水溶液,得到反应产物并用水清洗;(3)再加入水和叔丁醇的混合溶液,搅拌形成均匀的水凝胶;(4)水凝胶冷冻干燥后,再经碳化得到细菌纤维素基碳气凝胶。本发明的方法可改善细菌纤维素的分散性,增强其结构稳定性,从而制得高机械强度、高柔性的碳气凝胶,并为超级电容器提供优异电学性能的电极材料。

    一种自支撑柔性超级电容器

    公开(公告)号:CN112103090A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010859751.4

    申请日:2020-08-24

    Inventor: 刘乔 马宇 杨为佑

    Abstract: 本发明属于储能器件技术领域,具体涉及一种自支撑柔性超级电容器。本发明的自支撑柔性超级电容器,包括两片电极和位于两片电极之间的电解质,所述两片电极均为细菌纤维素基碳气凝胶电极,其中电极材料以细菌纤维素为前驱体,在TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系下严格控制反应条件,通过工艺优化制得具有稳定结构、高比表面积、高孔隙率、高弹性和高柔性的碳气凝胶。本发明的柔性超级电容器不需要导电剂、粘结剂和集流体,既有利于降低内阻,提高超级电容器的比电容、能量密度和功率密度,保证良好的导电率、倍率性能和循环稳定性,还可实现自支撑柔性超级电容器的轻量化和绿色化生产。

    一种自支撑柔性超级电容器

    公开(公告)号:CN112103090B

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202010859751.4

    申请日:2020-08-24

    Inventor: 刘乔 马宇 杨为佑

    Abstract: 本发明属于储能器件技术领域,具体涉及一种自支撑柔性超级电容器。本发明的自支撑柔性超级电容器,包括两片电极和位于两片电极之间的电解质,所述两片电极均为细菌纤维素基碳气凝胶电极,其中电极材料以细菌纤维素为前驱体,在TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系下严格控制反应条件,通过工艺优化制得具有稳定结构、高比表面积、高孔隙率、高弹性和高柔性的碳气凝胶。本发明的柔性超级电容器不需要导电剂、粘结剂和集流体,既有利于降低内阻,提高超级电容器的比电容、能量密度和功率密度,保证良好的导电率、倍率性能和循环稳定性,还可实现自支撑柔性超级电容器的轻量化和绿色化生产。

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