【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電容器電極復合領域，尤其涉及石墨烯超級電容器電極復合方法及系統。
技術介紹
1、石墨烯是碳的同素異形體，碳原子以sp2雜化鍵合形成單層六邊形蜂窩晶格石墨烯。而石墨烯超級電容器是基于石墨烯材料的超級電容器的統稱。現有技術中，由于石墨烯的制備成本較高，往往使用石墨烯復合材料制備石墨烯超級電容器的電極。
2、在公開號為cn109637827b的專利中便公開了一種用于超級電容器的含氮多孔碳/二氧化錳納米線復合電極的制備方法，其以含氮生物質碳和二氧化錳為原料制備所述電極。
3、但是，上述制備方法在使用時仍具有一定的缺陷，上述制備方法在制備電容器電極材料的過程中，需要對溶液進行水浴加熱，并且在水浴加熱的過程中還需要對溶液進行攪拌，現有技術中對于攪拌的工序往往采用機械結構進行，由于高錳酸鉀和高硫酸鉀均具有一定的腐蝕性和毒性，往往會因機械結構間的密封性不足或機械結構連接處被高錳酸鉀和高硫酸鉀腐蝕而導致介質泄漏，一方面會導致后續制備出的電容器電極材料的質量受損，另一方面也會因高錳酸鉀和高硫酸鉀的泄漏對技術人員身體造成一定的損害。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的石墨烯超級電容器電極復合方法及系統。
2、為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案為：石墨烯超級電容器電極復合方法，該方法基于復合加工裝置實現電容器電極復合，具體包括以下步驟：
3、步驟一：通過進料管向反應釜內添加去離子水，隨后再向反應釜內
4、步驟二：齒環在轉動過程中會通過第一磁鐵對第二磁鐵進行磁力耦合，利用磁力帶動第二磁鐵轉動，對反應釜內部進行攪拌，并且第一磁鐵也會對磁板產生磁力，通過磁力帶動收集盒產生晃動，使收料篩網上的反應產物分布均勻；
5、步驟三：待反應釜中的反應進行完畢之后，關閉伺服電機進行靜置沉淀，隨后控制底板上升，通過排料管和伸縮管將反應產物排出至收料篩網上進行過濾，并對反應產物進行清洗；
6、步驟四：在將反應產物進行清洗之后進行真空干燥處理，隨后經過超聲、烘烤、冷凍干燥、熱處理和蝕刻處理，得到電容器復合電極材料，最后經機械加工制備成電容器電極。
7、優選的，所述復合加工裝置包括反應釜，所述反應釜內滑動安裝有保溫組件，反應釜的側壁中開設有用于加熱的中空加熱腔，保溫組件上轉動安裝有兩個第二磁鐵，反應釜的下方設置有齒環，齒環的頂部對稱安裝有兩個第一磁鐵，第一磁鐵和第二磁鐵進行磁力耦合傳動，反應釜的一側設置有用于收集反應產物的收集盒，收集盒靠近反應釜的一側固定連接有磁板，磁板與第一磁鐵通過磁力驅動收集盒進行晃動。
8、優選的，所述保溫組件包括底板，底板的頂部中心處固定連接有連接桿，連接桿遠離底板的一端固定連接有限位板，限位板的頂部偏心固定連接有進料管，進料管遠離限位板的一端固定連接在蓋板上，且進料管的兩端分別貫穿限位板和蓋板，進料管的頂部設置有封板，蓋板的頂部中心處固定連接有用于安裝保溫組件的連接柱。
9、優選的，所述連接桿的外側套接有軸承，且軸承的內圈固定套接在連接桿上，軸承的外圈兩側均固定連接有橫桿，橫桿遠離軸承的一端固定連接有安裝塊，安裝塊的底部轉動連接有轉動軸，兩個轉動軸的低端分別與兩個第二磁鐵固定連接。
10、優選的，所述蓋板的底部固定連接有雙向氣泵，雙向氣泵的兩端分別與外界大氣和反應釜內部空間連通；所述反應釜的頂部開設有凹槽，凹槽內嵌設有密封氣囊，密封氣囊與蓋板的底部壁板活動抵接。
11、優選的，所述反應釜的底部通過多個支腿固定連接在安裝板上，齒環的中心處轉動連接有連接軸，連接軸的底部固定連接在安裝板上，齒環的一側嚙合連接有齒輪，齒輪的底部中心處固定連接有伺服電機的輸出軸；所述中空加熱腔的一側頂部和底部均連通有導管，位于下方的導管為進液端，位于上方的導管為出液端，兩個導管均與外置的加熱循環設備連通，加熱循環設備內預先填充有導熱油。
12、優選的，所述收集盒的底部固定連接有多個彈簧，彈簧遠離收集盒的一端固定連接在安裝座的內底部壁板上，安裝座固定連接在安裝板上，收集盒遠離磁板的一端連通有波紋管，波紋管遠離收集盒的一端連通有用于收集反應廢水的廢水收集池，收集盒內部設置有篩網架，篩網架的底部固定連接有收料篩網，篩網架的頂部四側均固定連接有卡箍，四個卡箍分別活動卡接在篩網架的四側壁板的頂部。
13、優選的，所述反應釜的頂端開設有出料口，出料口靠近反應釜內部的一側設置有濾板，濾板的頂部兩端均固定連接有電動推桿，出料口遠離反應釜的一側滑動連接有電動板閥，出料口遠離反應釜內部空間的一端連通有排料管，排料管遠離出料口的一端連通有伸縮管，伸縮管位于收集盒的中心處正上方。
14、優選的，所述復合加工裝置還包括：
15、控制器，固定連接在蓋板的頂部；
16、兩個電動卡板，分別滑動連接在反應釜的側壁上，且兩個電動卡板分別與限位板和底板的頂部壁板活動卡接；
17、氣管，偏心設置在反應釜的底部，且氣管貫穿中空加熱腔，氣管的底部設置有氣壓閥；
18、風向傳感器，設置在氣管的下方，風向傳感器通過連接件固定連接在反應釜的底部壁板上。
19、優選的，石墨烯超級電容器電極復合系統，該系統在反應完成后的工作方法具體為：
20、所述控制器獲取風向傳感器所反饋的第一風向信息；
21、所述控制器根據第一風向信息生成第一控制信息；
22、所述控制器將第一控制信息發送至電動板閥，以控制電動板閥開啟；
23、其中，所述第一風向信息的生成依據為：在所述風向傳感器檢測到自外界大氣流向氣管內的空氣流向時，風向傳感器生成第一風向信息。
24、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
25、1、本專利技術通過第一磁鐵與第二磁鐵的設置，能夠利用磁力耦合的原理有效的實現對反應釜內溶液的攪拌，一方面能夠利用攪拌提高溶液的反應速率，另一方面也能夠使得反應釜內的溶液受熱更加均勻，熱傳到更加穩定，同時，利用磁力耦合也能夠實現無接觸攪拌，有利于避免因機械結構間的密封性不足或機械結構連接處被kmno4和k2s208腐蝕而導致反應釜內部溶液泄漏的情況出現，能夠有利于保障后續制備出的電容器電極材料不會因溶液的泄漏而導致質量受損的情況出現，其次，也有利于避免有毒害的kmno4和k2s208對人體造成傷害。
26、2、本專利技術通過第一磁鐵和磁板的設置，利用第一磁鐵在橫向對磁板施加的磁力使得收集盒進行晃動，進而使得反應產物從收料篩網上堆積較多的地方向著反應產物分布較少邊緣處移動，進而將反應產物抖平，在此過程中，反應產物中含有的水分也會被抖落，降低反應產物中的含水量，便于后續對反應產物干燥工作的進行。
27、3、本專利技術通過保溫組件的設置，在對溶液的攪拌完畢之后進行靜置分層，隨后通過連接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于，該方法基于復合加工裝置實現電容器電極復合，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述復合加工裝置包括反應釜（1），所述反應釜（1）內滑動安裝有保溫組件，反應釜（1）的側壁中開設有用于加熱的中空加熱腔（18），保溫組件上轉動安裝有兩個第二磁鐵（33），反應釜（1）的下方設置有齒環（11），齒環（11）的頂部對稱安裝有兩個第一磁鐵（22），第一磁鐵（22）和第二磁鐵（33）進行磁力耦合傳動，反應釜（1）的一側設置有用于收集反應產物的收集盒（4），收集盒（4）靠近反應釜（1）的一側固定連接有磁板（12），磁板（12）與第一磁鐵（22）通過磁力驅動收集盒（4）進行晃動。
3.根據權利要求2所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述保溫組件包括底板（21），底板（21）的頂部中心處固定連接有連接桿（30），連接桿（30）遠離底板（21）的一端固定連接有限位板（20），限位板（20）的頂部偏心固定連接有進料管（15），進料管（15）遠離限位板（20）的一端固定連接在
4.根據權利要求3所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述連接桿（30）的外側套接有軸承（32），且軸承（32）的內圈固定套接在連接桿（30）上，軸承（32）的外圈兩側均固定連接有橫桿（31），橫桿（31）遠離軸承（32）的一端固定連接有安裝塊，安裝塊的底部轉動連接有轉動軸，兩個轉動軸的低端分別與兩個第二磁鐵（33）固定連接。
5.根據權利要求3所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述蓋板（13）的底部固定連接有雙向氣泵（17），雙向氣泵（17）的兩端分別與外界大氣和反應釜（1）內部空間連通；
6.根據權利要求2所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述反應釜（1）的底部通過多個支腿固定連接在安裝板上，齒環（11）的中心處轉動連接有連接軸，連接軸的底部固定連接在安裝板上，齒環（11）的一側嚙合連接有齒輪（10），齒輪（10）的底部中心處固定連接有伺服電機（9）的輸出軸；
7.根據權利要求2所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述收集盒（4）的底部固定連接有多個彈簧（19），彈簧（19）遠離收集盒（4）的一端固定連接在安裝座（8）的內底部壁板上，安裝座（8）固定連接在安裝板上，收集盒（4）遠離磁板（12）的一端連通有波紋管（7），波紋管（7）遠離收集盒（4）的一端連通有用于收集反應廢水的廢水收集池，收集盒（4）內部設置有篩網架（5），篩網架（5）的底部固定連接有收料篩網（28），篩網架（5）的頂部四側均固定連接有卡箍，四個卡箍分別活動卡接在篩網架（5）的四側壁板的頂部。
8.根據權利要求3所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述反應釜（1）的頂端開設有出料口，出料口靠近反應釜（1）內部的一側設置有濾板（24），濾板（24）的頂部兩端均固定連接有電動推桿，出料口遠離反應釜（1）的一側滑動連接有電動板閥（23），出料口遠離反應釜（1）內部空間的一端連通有排料管（2），排料管（2）遠離出料口的一端連通有伸縮管（3），伸縮管（3）位于收集盒（4）的中心處正上方。
9.根據權利要求8所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述復合加工裝置還包括：
10.石墨烯超級電容器電極復合系統，該系統適用于權利要求9所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：該系統在反應完成后的工作方法具體為：
...【技術特征摘要】
1.石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于，該方法基于復合加工裝置實現電容器電極復合，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述復合加工裝置包括反應釜（1），所述反應釜（1）內滑動安裝有保溫組件，反應釜（1）的側壁中開設有用于加熱的中空加熱腔（18），保溫組件上轉動安裝有兩個第二磁鐵（33），反應釜（1）的下方設置有齒環（11），齒環（11）的頂部對稱安裝有兩個第一磁鐵（22），第一磁鐵（22）和第二磁鐵（33）進行磁力耦合傳動，反應釜（1）的一側設置有用于收集反應產物的收集盒（4），收集盒（4）靠近反應釜（1）的一側固定連接有磁板（12），磁板（12）與第一磁鐵（22）通過磁力驅動收集盒（4）進行晃動。
3.根據權利要求2所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述保溫組件包括底板（21），底板（21）的頂部中心處固定連接有連接桿（30），連接桿（30）遠離底板（21）的一端固定連接有限位板（20），限位板（20）的頂部偏心固定連接有進料管（15），進料管（15）遠離限位板（20）的一端固定連接在蓋板（13）上，且進料管（15）的兩端分別貫穿限位板（20）和蓋板（13），進料管（15）的頂部設置有封板（6），蓋板（13）的頂部中心處固定連接有用于安裝保溫組件的連接柱。
4.根據權利要求3所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述連接桿（30）的外側套接有軸承（32），且軸承（32）的內圈固定套接在連接桿（30）上，軸承（32）的外圈兩側均固定連接有橫桿（31），橫桿（31）遠離軸承（32）的一端固定連接有安裝塊，安裝塊的底部轉動連接有轉動軸，兩個轉動軸的低端分別與兩個第二磁鐵（33）固定連接。
5.根據權利要求3所述的石墨烯超級電容器電極復合方法，其特征在于：所述蓋板（1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：康俊，儲家偉，李年，王振洋，
申請(專利權)人：安徽格蘭科新材料技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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