池的極片。
[0089]步驟二:將極片/隔膜/鋰片，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0090]實(shí)施例18
[0091]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，IM LiPFj^碳酸亞乙酯和碳酸二甲酯混合溶劑中進(jìn)行測試。
[0092]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0093]步驟二:將極片/隔膜/鋰片，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0094]實(shí)施例19
[0095]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，LiTFSl-EmimTFSl離子液體中進(jìn)行測試。
[0096]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0097]步驟二:將極片/隔膜/磷酸鐵鋰，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0098]實(shí)施例20
[0099]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，IM LiPFj^碳酸亞乙酯和碳酸二甲酯混合溶劑中進(jìn)行測試。
[0100]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0101]步驟二:將極片/隔膜/磷酸鐵鋰，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0102]實(shí)施例21
[0103]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，LiTFSl-EmimTFSl離子液體中進(jìn)行測試。
[0104]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0105]步驟二:將極片/隔膜/鈷酸鋰，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0106]實(shí)施例22
[0107]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，IM LiPFj^碳酸亞乙酯和碳酸二甲酯混合溶劑中進(jìn)行測試。
[0108]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0109]步驟二:將極片/隔膜/鈷酸鋰，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0110]實(shí)施例23
[0111]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，LiTFSl-EmimTFSl離子液體中進(jìn)行測試。
[0112]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0113]步驟二:將極片/隔膜/鎳鈷錳酸鋰(三元材料)，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0114]實(shí)施例24
[0115]將制備的比表面積為2137m2/g，氣兀素的含量為4.5 %的大?蛋白基多孔炭制備的鋰離子電容電池器件，IM LiPFj^碳酸亞乙酯和碳酸二甲酯混合溶劑中進(jìn)行測試。
[0116]步驟一:將絲素蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。
[0117]步驟二:將極片/隔膜/鎳鈷錳酸鋰(三元材料)，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。
[0118]以上所述的具體描述，對發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，其特征依靠可再生生物蛋白為原料，制備出具有高氮元素含量，高比表面積、分級孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料，作為鋰離子電容電池的電極材料。組裝成一種高功率、高能量密度鋰離子電容電池器件。2.一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，該方法包括如下步驟: 步驟一:將生物蛋白基摻氮多孔炭材料(活性物質(zhì))、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，按82:10:8的比例，加蒸餾水或者有機(jī)溶劑混合制成漿料，反復(fù)研磨和碾壓漿料得到的薄片狀電極材料，將所述電極材料放在相應(yīng)大小的集流體上，10兆帕冷壓40s，然后110°C下烘干，得到鋰離子電容電池的極片。 步驟二:將極片/隔膜/鋰片或者鋰鹽，組裝成“三明治”結(jié)構(gòu)，在不同的電解液中進(jìn)行鋰離子電容電池的器件測試。3.如權(quán)利要求1所述的一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，其特征在于:其中制備摻氮的多孔炭電極材料的前驅(qū)體是生物蛋白，或者含有生物蛋白，或者用生物蛋白處理后的產(chǎn)品。4.按照權(quán)利要求2所述的一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，其特征在于:步驟二中電極的集流體是一種能導(dǎo)電材料，為以下材料的一種:涂碳鋁箔，鋁箔、涂碳銅箔，泡沫鎳，碳布等。5.按照權(quán)利要求2所述的一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法其特征在于:步驟二所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、海藻酸鈉、PVA(聚乙烯醇)、丁苯橡膠、羧甲基纖維素、聚胺酯、聚乙烯醇、丙烯酸樹脂中的至少一種。6.按照權(quán)利要求2所述的一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，其特征在于:步驟二所述的隔膜可以為以下材料的一種:石棉紙、織造膜、聚乙烯醇膜，非織造膜(無紡布)、、復(fù)合膜、玻璃纖維紙PP，PP、PE等微孔膜，尼龍布，隔膜紙等等。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種以生物蛋白基摻氮多孔炭材料為負(fù)極材料的鋰離子電容電池的制備方法，其特征是提供一種以可再生生物蛋白為原料，制備出具有高氮元素含量，高比表面積、分級孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料，有助于進(jìn)一步提高并拓展活性炭的專業(yè)應(yīng)用，例如，鋰離子電容電池等新型綠色儲(chǔ)能器件。本發(fā)明用生物蛋白基摻氮多孔炭材料組裝成的鋰離子電容電池具有高表現(xiàn)的電化學(xué)特性，即具有高的比容量和優(yōu)異的倍率性能(在恒流充放電的電流密度為0.1A/g,1A/g下的比容量分別達(dá)到1865mAh/g，1005mAh/g)，1C恒流充放電循環(huán)300次容量仍然高達(dá)1287mAh/g。是一種理想的實(shí)用性鋰離子電容電池的負(fù)極材料。
【IPC分類】H01M10/058, H01M4/583, H01M10/0525
【公開號(hào)】CN104953121
【申請?zhí)枴緾N201510195634
【發(fā)明人】曹傳寶, 侯建華
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月23日