旋转涂覆法制备氧化钌电极材料及其性能研究

专利名称：一种氧化钌电极材料的制备方法专利类型：发明专利
发明人：陈胜军,王晓峰
申请号：CN200810023965.7
申请日：20080423
公开号：CN101269851A
公开日：
20080924
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种氧化钌电极材料的制备方法，其步骤为在RuCl水溶液中加入聚乙烯醇，再加入碳酸氢铵NHHCO或碳酸氢钠NaHCO溶液，待反应制得Ru(HCO)；用去离子水充分洗涤制得的Ru(HCO)以去除其中的聚乙烯醇，再将Ru(HCO)在200～220℃条件下加热分解脱水获得RuO；在所制备的RuO中加入RuO重量的10％～40％导电乙炔黑或碳纳米管，充分混合后即制得氧化钌电极材料。

本发明具有生产工艺简单、氧化钌得率高、产量大的优点，所制备的电极材料具有容量大、内阻低、晶化温度高、性能稳定的特点。

申请人：江苏集晟电子科技有限公司
地址：213100 江苏省苏州市新北区长江中路25号3-517
国籍：CN
代理机构：南京众联专利代理有限公司
代理人：何军
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收稿日期：2003-08-25基金项目：辽宁省自然科学基金资助项目（9910300501）·作者简介：霍玉秋（1970-），女，黑龙江克东人，东北大学博士研究生，讲师；翟玉春（1946-），男，辽宁鞍山人，东北大学教授，博士生导师·第25卷第3期2004年3月东北大学学报（自然科学版）JoLrnal o f Nort heastern U ni versit y （N at Lral S cience ）V o l.25，No.3!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!M ar .2004文章编号：1005-3026（2004）03-0261-04二氧化硅／氧化钌超级电容器电极材料的制备霍玉秋1，闫玉涛2，翟玉春1，李明东1（1.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004；2.东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110004）摘要：以水合三氯化钌和正硅酸乙酯为原料，以钛片为基底，采用热分解氧化法制备了二氧化硅／氧化钌复合膜电极，利用扫描电子显微镜观察电极表面形貌，利用循环伏安曲线法研究电极的电容性能·考察了原料配比，烧结温度，烧结时间等制备条件对电极电容性能的影响·结果发现，二氧化硅／氧化钌复合膜电极具有优良的电容性能，当水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量的比为512，烧结温度为350C ，烧结时间为1h 时单电极的比容量最高可达137mF ·c m -2，比文献值提高了近3个数量级·关键词：二氧化硅；氧化钌；复合材料；膜电极；电容性能；热分解氧化法中图分类号：TM 242文献标识码：A超级电容器是近年出现的一种新型储能器件·通常采用高比表面积的碳材料或贵金属氧化物作电极，通过法拉第反应而产生“准电容”，容量为传统电容器的20!200倍［1，2］·氧化钌具有150!260"F ·c m -2的高电容［3］·在相同的电极面积下，氧化钌等贵金属氧化物的比电容是碳材料的10倍以上，并且氧化钌具有10-5#·c m -1数量级的低电阻率［4］，因此采用氧化钌作为超级电容器的电极材料是合适的·但由于氧化钌的价格昂贵，限制了它的应用·因此研究者一直在寻找能够在保持材料特性的前提下降低材料成本的方法·其中，制备二元系金属氧化物电极是行之有效的方法［5，6］·T akasL 等人采用反复浸渍法在钛基体上制备了R LO 2-M oO 3复合材料电极［7］·另外，他们还成功地制备了R LO 2-VO !的混合物［8］，R LO 2-T i O 2的混合物［9］，R LO 2-S nO 2的混合物［10］·但R LO 2-S i O 2复合材料电极的制备还无人涉及，因此，这方面的工作具有重要的意义·1实验部分1.1钛电极基体的预处理将钛片用粗砂纸打磨，以清除表面杂质，然后分别用去离子水，洗涤剂清洗，去油后将钛片放入80C ，6m o l ·L -1的盐酸溶液中，加热1h 后用水洗去表面的盐酸，放入90C 烘箱中空气干燥12h ·1.2二氧化硅溶胶的制备取无水乙醇和去离子水体积比为111的溶液少量倒入小烧杯中，放在磁力加热搅拌器上搅拌，加入少量1%稀盐酸，随后逐滴加入适量T EO S ·室温下搅拌约20m i n ，陈化2h ，即得二氧化硅溶胶·1.3二氧化硅／氧化钌复合膜电极的制备将一定浓度的三氯化钌溶液与二氧化硅溶胶按一定比例混合，充分搅拌·采用提拉法将其涂到已经处理好的钛片上，将涂好的钛片放入瓷舟内于45C 热板上加热约5m i n ，至表面平滑、基本干燥，拿下来放到空气中冷却至室温之后重复涂一次·再放回热板上并将热板逐渐缓慢升温至200C ，再转移到已升温到200C 的电阻炉中，继续缓慢升温到烧结温度一定时间后取出试样，室温下冷却·1.4电化学性能测试及电极表面形貌观察采用SH I M ADZU SSX -550型扫描电镜观察复合膜电极的表面形貌·电化学测量采用美国PARC 273型电化学综合测试仪，采用三电极体系：饱和甘汞电极作参比电极，铂电极作辅助电极，复合膜电极作工作电极（电极面积为0.2826c m 2）·电解质溶液为0.10m O l ·L -1~2SO 4溶液·2结果与讨论2.1水合三氯化钌与正硅酸乙酯的配比对复合膜电极电容性能的影响固定电极制备的最终烧结温度为400C ，烧结时间为30m i n ·分别取水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为510，511，512，513和514，进行循环伏安检测分析·其循环伏安曲线如图1所示（饱和甘汞电极为参比电极，扫描速度为20mV ·S -1）·由循环伏安曲线计算电极材料的电容量计算公式为!="／#［4］，其中"为电流，#为扫速·在循环伏安曲线上选择250mV 处取电流值，计算复合膜电极的电容及单电极比容量值，并将比例与比容量之间的关系绘制成图2·图1不同配比的复合膜电极循环伏安曲线F i 9.1C y c l i c vo l t ammo 9r ams o f com P os i t e fi l me l ec tr odes w i t h d i ff e r ent !（Ru ）I !（S i ）i n 0.10mo l ·l -1H 2SO 4so l ution图2比容量与原料配比之间的关系F i 9.2Re l ati onshi P be t ween s P ec i fi c ca P ac i t y and !（Ru ）I !（S i ）由图2可知，对于复合膜电极的单电极比容量而言，水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比有一最佳值，即水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为512时复合膜电极的电容性能最好·当比值为511和514时，复合膜电极的单电极比容量反而比单纯氧化钌电极（510）的单电极比容量低·2.2烧结温度对复合膜电极电容性能的影响其他实验条件固定（即水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为512，烧结时间为30m i n ），选择350，400，500，600，700C ，5个温度作为最后烧结温度制备复合膜电极·不同烧结温度的复合膜电极的循环伏安叠加曲线见图3（饱和甘汞电极为参比电极，扫描速度为20mV ·S -1）·在循环伏安曲线上选择250mV 处取电流值，计算得到复合膜电极的电容值及比容量值，并将比容量与温度之间的关系绘制成图4·由图4可知，随着烧结温度的升高，复合膜电极的比容量直线下降·以最低温度350C 时的比容量最高·这与烧结温度影响氧化钌的晶型及二氧化硅的粒度有关·温度过高，可引起二氧化硅粒子长大，从而使电极的比表面积降低，比容量降低·温度低于350C ，三氯化钌又不易分解·图3不同烧结温度的复合膜电极循环伏安曲线F i 9.3C y c li c vo l t ammo 9r am s o f com P os i t e fi l me l ec tr odes of d i ff e r ent s i nt e ri n 9t em P e r a ture图4比容量与烧结温度之间的关系F i 9.4Re l a ti onshi P be t w een s P ec i fi c ca P ac i t y ands i nt e ri n 9t em P e r a tur e2.3烧结时间对复合膜电极电容性能的影响在其他实验条件不变的情况下，即水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为512，烧结温度为最佳值350C ，选择0.5!7h 间的6个不同的烧结时间制备复合膜电极·其循环伏安曲线见图5（饱和甘汞电极为参比电极，扫描速度为20mV ·S -1）·由计算所得复合膜电极的比容量值与烧结时间之间的关系如图6所示·由图可知，烧结时间为1h 时复合膜电极的比容量最高，达137m F ·c m -2·时间过短或过长都使比容量值下降·这是由于时间过短262东北大学学报（自然科学版）第25卷三氯化钌分解不完全，活性物质少，比容量低·时间过长，二氧化硅粒子相互聚集而长大，比表面积降低而使比容量降低·图5不同烧结时间的复合膜电极的循环伏安检测曲线F i 9.5C y c l i c vo l t ammo 9r am s o f com P os i t e fi l m e l ec tr ode o f d i ff e r ent s i nt e ri n 9time 图6比容量与烧结时间之间的关系F i 9.6Re l a ti onshi P be t w een s P ec i fi c ca P ac i t y ands i nt e ri n 9ti me2.4复合膜电极的表面形貌水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为5$2，烧结温度350C ，烧结时间30m i n ，放大2000倍时复合膜电极的SEM 照片见图7·能谱分析表明电极主要由硅、钌、氧元素构成，还有少量的碳和钛·由图可知，S i 与R u 的氧化物分布均匀，且白色二氧化硅非常细小，为100nm 左右，这样氧化钌的图7复合膜电极的扫描电镜图F i 9.7S Em m i c r o 9r a P h o f com P os i t e fi l m e l ec tr ode比表面积大大增加·由于R uO 2的准电容来自电极表面及体相的氧化还原反应，比容量与比表面积成正比，因此，加入二氧化硅后复合膜电极的比容量大大提高·3结论（1）水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比，烧结温度，烧结时间都对复合膜电极的比容量有很大影响·当制备条件为水合三氯化钌与正硅酸乙酯的物质的量比为5$2，烧结温度为350C ，烧结时间为1h 时比容量最佳，达到137mF ·c m -2，比文献值提高了近3个数量级·（2）加入二氧化硅之所以提高了单电极比容量是由于该法制得的二氧化硅粒度小，使得氧化钌的比表面积大大增加，而单电极比容量又与比表面积成正比·参考文献：［1］C onw a y B E.T rans ition from “S u p erca p acitor ”to “B atter y ”behavior i n e lectroche m ical ener gy stora g e ［J ］.J e lectroche mS oc ，1991，138（6）：1539-1548.［2］隋升，顾军，李光强，等·燃料电池电极用多孔碳板［J ］·东北大学学报（自然科学版），2000，21（2）：207-209·（S ui S ，G u J ，L i G @，et al .porous carbon p late f or f ue l ce lle lectrodes ［J ］.Journal of N ort heastern unioersit y （Nat ural S cience ），2000，21（2）：207-209.）［3］R aistrick I D.e lectroche m istr y o f se m iconductors andelectronics P rocesses and deo ices ［M ］.park R i d g e ：N o y es pub lication ，1992.297-298.［4］Zhen g J p ，C yg an p J ，Jow T R.~y drous rut hen i u m ox i deas an e lectrode m aterial f or e lectroche m ical ca p acitors ［J ］.Je lectroche m S oc 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substrate.T he surf ace m or p ho lo gy o ffil m e lectrode w as observed b y sEM ，and t he ca p acitive p ro p ert y o f t hat w as stud ied t hrou g h c y clic vo lta mm etr y to anal y Ze how t he m i x i n g ratio o f TEO sto ruC l 3·O ~2Oand t he s i nteri n g te m p erature ／ti m e aff ect t he ca p acitive p ro p ert y .T he results show t hat t he fil m e lectrode m ade fromt he com p os ite m aterial has exce llent ca p acitive p ro p ert y ，e.g .，t he s p ecific ca p acitance can be u p to 137mF ／c m 2if t he m i x i n g ratio is 5 2w it h s i nteri n g te m p erature ／ti m e at 350C and f or 1h ，wh ich m eans near t hreeorders o f m a g n itude are availab le to i ncrease g reatl y t he s p ecific ca p acitance i n com p arison w it h t he results as show n i n ref erence.K e y words ：s ilica ；rut hen i u m d iox i de ；com p os ite m aterial ；fil m e lectrode ；ca p acitive p ro p ert y ；t her m o l y tic（r eceio ed A u g ust 25，2003""""""""""""""""""####）待发表文章摘要预报文件系统索引结构的研究李晶皎，何敬禹，郑牧野，王爱侠在分析常用文件系统索引结构的基础上，提出了一个文件系统动态存储和索引结构，层次散列索引模型（~ierarch ical ~ash i n g I ndex M ode l ，~I M ）·~I M 应用动态散列技术，以线性散列表（L i near ~ash i n g T ab le ）为基本结构，并辅以专门设计的字符序列映射函数，整体上优化了~I M 结构，提高了文件系统的索引性能·~I M 是文件系统索引结构的抽象模型，可应用于任何文件系统的设计中·一种基于链路稳定性的自组网成簇算法赵春晓，王光兴，刘彪简要介绍了多跳无线自组织网络的特征并和相关的工作进行了比较，鉴于自组织网络的高度动态拓扑且缺少固定架构，提出了一个新的时间度定义·通过分析两个相邻节点的链路关系，建立了基于两个相邻节点的链路寿命的网络模型·为了产生每个链路的代价以获得更稳定的链路，调查了预测技术的使用·提出了一个基于运动预测机制的分布式成簇策略·仿真结果表明，该方法的稳定性优于最高连通度成簇算法~D 和最低标识符成簇算法LCC ·一种新型卫星网管协议的P e t r i 网描述与验证赵建立，闻英友，王闯，王光兴介绍了一种新型的卫星网网络管理协议，阐述了此协议服务联系和服务原语的设计，利用P etri 网描述协议的方法，对此网络管理协议模型进行了形式化描述，并利用P etri 网的可达性分析、S -不变量分析和T -不变量分析对此协议进行了逻辑正确性验证，确保了此协议具有有界性、活性、守恒性、完整性、前进性等性质，从而减少了协议设计中潜在的错误，为此协议的实现打下了良好的基础·462东北大学学报（自然科学版）第25卷二氧化硅/氧化钌超级电容器电极材料的制备作者：霍玉秋， 闫玉涛， 翟玉春， 李明东作者单位：霍玉秋,翟玉春,李明东(东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004)， 闫玉涛(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁,沈阳,110004)刊名：东北大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF NORTHEASTERN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)年，卷(期)：2004,25(3)被引用次数：1次1.CONWAY B E Transition from "Supercapacitor" to "Battery" behavior in electrochemical energy storage 1991(06)2.隋升;顾军;李光强燃料电池电极用多孔碳板[期刊论文]-东北大学学报(自然科学版) 2000(02)3.Raistrick I D Electrochemistry of semiconductors and electronics processes and devices 19924.ZHENG J P;Cygan P J;Jow T R Hydrous ruthenium oxide as an electrode material for electrochemical capacitors[外文期刊] 1995(08)5.Eric F;Rexer D B;Wilbur J L Production of metal oxide thin films by pulsed arc molecular beam deposition[外文期刊] 2000(05)6.Hu C C;Huang Y H Effects of preparation variables on the deposition rate and physico-chemical properties of hydrous ruthenium oxide for electrochemical capacitors[外文期刊] 2001(46)7.TAKASU Y;Murakami Y;Nakamura T Dip-coated Ru-Mo-O/Ti electrodes for electrochemical capacitors [外文期刊] 1998(12)8.TAKASU Y;Nakamura T;Ohkawauchi H Dip-coated Ru-V oxide electrodes for electrochemical capacitors[外文期刊] 1997(08)9.Kameyama K;Shohji S;Onoue S The application of scanning auger microscopy to the surface characterization of RuO2-TiO2 coated titanium electrodes[外文期刊] 1993(04)10.Lto M;Murakami Y;Kaji H Surface characterization of RuO2-SnO2 coated titanium electrodes[外文期刊] 1996(01)1.李锋硅基铁电电容器导电阻挡层的研究[学位论文]20072.王新宏.卢冠忠.刘晓晖.郭杨龙Sol-gel法制备的MoO<,3>/SiO<,2>催化剂及其在丙烯环氧化反应中的应用[会议论文]-20023.杜宝安.董丽新.高慧颖.DU Baoan.Dong Lixin.GAO Huiying固相法制备超细二氧化硅粉体[期刊论文]-材料导报2005,19(z1)4.周浪.李俊.丁军平.赵立英.刘长生.ZHOU Lang.LI Jun.DING Jun-ping.ZHAO Li-ying.LIU Chang-sheng纳米二氧化硅模板的制备[期刊论文]-化学与生物工程2005,22(8)5.朱仕惠.周浪.刘长生.ZHU Shi-hui.ZHOU Lang.LIU Chang-sheng烧结温度对SiO2胶体晶体模板结构的影响研究[期刊论文]-化学与生物工程2007,24(10)6.黎小辉.黎运宇.甘卫平.欧定斌.LI Xiao-hui.LI Yun-yu.GAN Wei-ping.OU Ding-bin超级电容器氧化物电极材料的研究进展[期刊论文]-广东有色金属学报2006,16(1)1.罗曼.张丹丹.何俊佳降低双电层电容器等效串联内阻的研究进展[期刊论文]-高电压技术 2005(12)。

电极涂层用三氯化钌制备技术的研究综述申林涛;单素灵;盛仲翰;文措杰;王双田【摘要】介绍了国内近年来三氯化钌制备技术研究的情况.通过对三氯化钌与电极涂层的关系、三氯化钌制备技术情况及电极涂层对三氯化钌的质量要求、含钌废料中钌的回收利用等方面的介绍,提出了电极涂层三氯化钌制备技术研究的发展方向.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)016【总页数】3页(P20-21,34)【关键词】三氯化钌;制备;电极阳极涂层;氯碱行业【作者】申林涛;单素灵;盛仲翰;文措杰;王双田【作者单位】北京蓝星科技有限公司,北京110309;北京蓝星科技有限公司,北京110309;北京蓝星科技有限公司,北京110309;北京蓝星科技有限公司,北京110309;北京蓝星科技有限公司,北京110309【正文语种】中文【中图分类】TQ150.4三氯化钌是钌最重要的化合物之一，是一种重要的贵金属无机化合物，可以与其他试剂生成络合物，是多相催化、均相催化、有机物异构化、聚合、加氢等反应的催化剂，是电镀等领域的重要化工原料，广泛应用于化学、化工、电子、电镀等工业。

三氯化钌也是电解槽金属阳极涂层的主要原料，为催化活性材料，在我国已生产40多年，它的质量直接影响金属阳极涂层的质量。

在本文中，主要介绍金属阳极涂层中三氯化钌的制备情况。

三氯化钌作为氯碱行业中的电极金属阳极一种涂料，其质量好坏关系到电极电解性能。

通过介绍三氯化钌的制备技术研究进展，探讨了电极涂层中三氯化钌制备质量提高、废旧含钌原材料中的回收利用、存在的问题，及制备技术研究的发展方向。

1 三氯化钌与金属阳极涂层金属阳极涂层中最重要的一类就是金属氧化物涂层电极，是19世纪60年代中期发展起来的一种新型不溶性阳极材料，与用于化学反应的固体催化剂一样，金属氧化物涂层电极一般也需将具有电催化活性的金属氧化物负载于某种基体表面。

金属氧化物涂层电极不仅包括以析氯和析氧为主的不溶性阳极，也包括金属冶炼中使用的溶解性阳极［1］。

超级电容器氧化钌电极材料的研究进展
尹斌传;郭丽
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2006(30)6
【摘要】长久以来，在生产氧气、氯气和氢气的电化学反应中，氧化钌一直是最佳的电催化材料之一，它既能用作阳极来生成氯气和氧气，也能用作阴极来生成氢气。

通过热处理方法于钛基上制备RuO2．在氯气生产工业中已有数十年的历史。

【总页数】3页(P436-438)
【作者】尹斌传;郭丽
【作者单位】华中科技大学;中船重工集团公司第712研究所,湖北,武汉,430064【正文语种】中文
【中图分类】TM5
【相关文献】
1.导电剂对氧化钌基超级电容器电极材料性能的影响∗ [J], 卢云;元杰;宫岩坤;胡永达;杨春
2.基于氧化钌微电极的MEMS微型超级电容器的设计与制作 [J], 周扬;王晓峰
3.超级电容器用氧化钌及其复合材料的研究进展 [J], 徐艳;王本根;王清华;刘宏宇
4.二氧化硅/氧化钌超级电容器电极材料的制备 [J], 霍玉秋;闫玉涛;翟玉春;李明东
5.氧化钌/活性炭超级电容器电极材料的研制 [J], 王晓峰;王大志;梁吉
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第22卷第4期石油化工高等学校学报Vol.22No.4 2009年12月JOURNAL OF PETROCHEMICAL UNI VERSIT IES Dec.2009文章编号:1006-396X(2009)04-0001-04氧化钌/聚苯胺复合材料的制备与电化学性能研究陈高峰,徐杰,周寻,杜楠轩,宋谢清,吕进玉,林志东*(武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,湖北武汉430074)摘要:以R uCl3#n H2O为原料通过溶胶-水热法制得纳米RuO2粒子,然后在RuO2溶胶体系中通过常规的化学氧化法由苯胺氧化聚合制备纳米RuO2/聚苯胺复合材料,采用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其形貌和微观结构进行表征,并用循环伏安法研究了不同RuO2质量分数的复合材料电极的电化学性能。

结果表明, RuO2质量分数为5%时,R uO2/聚苯胺复合材料形成致密的表面包覆型结构,聚苯胺电化学电容消失,复合材料电极电容很小。

RuO2质量分数大于或小于5%时,RuO2粒子呈弥散状分布在聚苯胺中;RuO2质量分数为3%时,复合材料比电容达到极值374.6F/g,这种复合材料具有很好的电化学特性,适于用作超级电容器电极。

关键词:RuO2;聚苯胺;复合材料;电化学性能中图分类号:O646文献标识码:A doi:10.3696/j.issn.1006-396X.2009.04.001The Preparation and Characterization of Elect rochemicalCapability of R uO2/Polyaniline CompositeCH EN Gao-feng,XU Jie,ZH OU Xun,DU Nan-xuan,SONG Xie-qing,L B Jin-yu,LIN Zhi-dong*(P rovincia l Key Labor a tor y of P lasma Chemistr y&Adva nced Ma ter ial s,Wuhan I nstitute of T echnology,Wuha n H ubei430074,P.R.China)Received28November2008;r evised4J une2009;a ccep ted10S eptember2009Abstr act:Nanometer RuO2par ticle were prepared by sol-hydr othermally method using R uCl3#n H2O as r aw mat erial,and RuO2/polyaniline composite wer e fabricated fr om aniline polymer ization in RuO2sol by convent ional chemical oxidation.The mor phology and micr ostr ucture were char act erized by SEM and XRD,and its electrochemical pr operties wer e investigated with cyclic voltammetry.The results indicate t hat the str ucture of the composites vary by different mass fr action of RuO2.When the mass fr act ion of RuO2is5%,compact RuO2coat s are formed on the sur face of polyaniline particles,and electrochemical capacitance of the composite diminish due to polyaniline capacitance disappear ance.RuO2particles are dispersed in the polyaniline when the mass fr action of RuO2is more or less than5%.The capacitance of the composite reaches the maximum is 374.6F/g when the R uO2mass f raction is3%.The composite with less RuO2content has good electr ochemical propert y which is suit able for supercapacitors.Key words:RuO2;P olyaniline;Composite;Elect rochemical pr operty*Corr esponding author.Tel.:+86-27-63865829;fax:+86-27-87195661;e-mail:zhidong.lin@导电聚苯胺(Pan)是人工合成的一类导电性能介于半导体和金属之间的聚合物,Pan与其他导电聚合物相比,具有结构多样化、原料易得、合成简单、稳定性好等特点而被认为是最有希望在实际中得到收稿日期:2008-11-28作者简介:陈高峰(1985-),男,湖北黄梅市,在读硕士。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910119135.2(22)申请日 2019.02.18(71)申请人 东北林业大学地址 150000 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号(72)发明人 刘守新　李伟　孙佳明　马春慧　鄂雷　罗沙　(74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569代理人 刘奇(51)Int.Cl.H01G 11/24(2013.01)H01G 11/30(2013.01)H01G 11/44(2013.01)H01G 11/46(2013.01)H01G 11/86(2013.01)(54)发明名称一种用于超级电容器的三维微管炭气凝胶/氧化钌复合电极材料及制备方法(57)摘要本发明提供了一种用于超级电容器的三维微管炭气凝胶/RuO 2复合电极材料的制备方法，属于电池材料领域。

以管状纤维为原料，通过NaClO 2预处理，炭化，活化以及负载RuO 2制得，充分利用了可再生天然资源，原料丰富环保易得，而且管状纤维特有的管状结构有利于电解液的浸润及离子的高速运输，提高电化学性能；炭化和活化降低了常规溶胶凝胶过程的时间成本，解决了现有技术中使用毒性有机溶或强碱溶液对环境污染的问题，避免了超临界干燥的高昂成本和冷冻干燥的漫长过程，环境友好，符合绿色制备要求，适用于规模化生产；克服了炭材料本身比电容不高的限制，通过掺杂RuO 2，既控制了成本又达到了优异的电化学性能效果。

权利要求书1页 说明书5页CN 109659152 A 2019.04.19C N 109659152A权　利　要　求　书1/1页CN 109659152 A1.一种用于超级电容器的三维微管炭气凝胶/RuO2复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将管状纤维、次氯酸钠、冰醋酸、水和乙醇混合，得到悬浮液；将所述悬浮液洗涤至中性后，用乙醇置换出管状纤维内的水，得到乙醇-纤维悬浮液；将所述乙醇-纤维悬浮液依次真空抽滤和干燥，得到管状纤维气凝胶；将所述管状纤维气凝胶在惰性气体保护下预炭化后再进行炭化，得到炭化产物；在活化气体中，将所述炭化产物进行活化，得到活化产物；将所述活化产物在惰性气体中冷却，得到多孔管状纤维炭气凝胶材料；将所述多孔管状纤维炭气凝胶浸渍在RuCl3溶液中，用水和乙醇分别清洗固体产物后干燥，得到干燥产物；将所述干燥产物在空气中煅烧，得到三维微管炭气凝胶/RuO2复合电极材料。

专利名称：氧化钌电极材料的电化学制备方法专利类型：发明专利
发明人：王杰,徐友龙,马建华,张选红,蒙林斌,彭丹申请号：CN201010593495.5
申请日：20101217
公开号：CN102176385A
公开日：
20110907
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种氧化钌电极材料的电化学制备方法，属于电容器用氧化钌电极材料的制备方法；旨在提供一种工艺简单、比容量高、内阻低的制备氧化钌电极材料的方法。

向浓度为
0.005mol/L～0.1mol/L的RuCl水溶液中加入盐酸，调节pH值为1～5；插入集电极、参比电极和辅助电极；通以交流电进行电化学循环伏安沉积，初始电位为-1.4V～1.9V、终止电位为-1.4V～1.9V、上限电位为1.2V～1.9V、下限电位为-1.4V～-0.6V、扫描速率为1mV/s～10V/s、循环次数为100～1000次。

本发明制作的电容器比容量高、内阻小、充放电速度快，是制备电容器氧化钌电极材料的理想方法。

申请人：中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司
地址：550018 贵州省贵阳市210号信箱
国籍：CN
代理机构：贵阳东圣专利商标事务有限公司
代理人：杨云
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氧化铑的制备及表征研究氧化铑是一种重要的无机化合物，由于其优秀的催化性能和电学性质，在化学、电子、能源和环境等领域具有广泛的应用前景。

本文将重点介绍氧化铑的制备及表征研究。

一、氧化铑的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的制备氧化铑的方法。

通常是将贵金属前驱体在一定条件下热分解，产生高纯度的贵金属氧化物。

该方法具有简单、产量高、制备费用低等优点，因此得到广泛应用。

2. 氧气等离子体法氧气等离子体法制备氧化铑的方法通常是利用氧气等离子体处理铑金属，然后在气体流中将氧化铑粉末收集起来。

虽然该方法制备的氧化铑具有良好的结晶质量和化学纯度，但是仍存在生产成本高，操作复杂等瓶颈问题。

3. 化学气相沉积法化学气相沉积法通常是将贵金属前驱体溶解于有机溶剂中，然后雾化为微粒，在惰性气体氛围下加热气化，生成所需的氧化铑。

该方法具有高纯度、高晶度和低成本等优点，但是存在成分均匀性差、粒径难以控制等缺点。

二、氧化铑的表征方法1. X射线粉末衍射X射线粉末衍射是一种非常重要的氧化铑表征方法，该方法通过衍射峰的位置、强度和宽度等信息，可以确定样品结构的晶体学参数，包括晶格常数、晶胞体积、晶体对称性等。

因此，X射线粉末衍射是氧化铑结构分析的重要手段。

2. 红外光谱红外光谱是一种常用的分析化学方法，也是一种非常重要的氧化铑表征方法。

通过测量样品在红外光线作用下吸收的波长和强度，可以得到有关样品的信息，包括分子式、化学键、官能团等。

因此，红外光谱在氧化铑化学组成和结构分析中具有广泛的应用。

3. 扫描电镜扫描电镜是一种通过射出电子束对样品进行表面形貌和成分分析的方法。

氧化铑结晶体中具有不同形状的聚集物，其大小和形态对样品性能具有重要的影响。

因此，通过扫描电镜可以观察氧化铑晶体的形态和大小分布，从而更好地了解样品的性质和性能。

总之，氧化铑的制备和表征是化学研究中非常重要的方面。

虽然目前已经发现了多种制备氧化铑的方法，但是仍需针对其制备费用高，操作复杂，原材料获取困难等问题进行深入研究和探索。

氧化钌的制备：
氧化钌的制备有多种方法，主要包括：
1.碳酸钌热分解法：将碳酸钌在高温下分解得到氧化钌。

通常在1000℃以上的高温下，将碳酸钌
放入反应炉中加热，碳酸钌分解后产生氧化钌。

该方法操作简单，但需要考虑高温下的反应条件和产物的纯度。

2.氯氧钌热分解法：将氯氧钌在高温下分解得到氧化钌。

通常将氯氧钌放入反应炉中加热，氯氧钌
分解后产生氧化钌和氯气。

该方法操作简单，但需要考虑反应产生的氯气的处理和产物的纯度。

3.氨解法：将钌盐在氨水中氨解得到氧化钌。

通常将钌盐溶解在氨水中，经过氨解反应后，产生氧
化钌和氨气。

该方法操作简单，但需要考虑氨解反应条件的控制和产物的纯度。

4.氢氧化钠沉淀法：将钌盐与氢氧化钠反应得到氧化钌。

通常将钌盐溶解在水中，加入氢氧化钠，
产生沉淀后经过过滤、干燥等步骤得到氧化钌。

5.氧化法：以金属钌为原料，将金属钌粉在氧气气氛中加热至800-900℃，得到二氧化钌，冷却
得到产品。

也可由硫化钌、硫酸钌和氯化钌在氧气或空气中燃烧制得。