氧化钴量子点‑仿生石墨烯高储能电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了氧化钴量子点‑仿生石墨烯高储能电极材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将洗净植物茎秆加入含乙醇的酸性混合液中浸泡；然后浸渍于葡萄糖溶液中，置于含铈盐和钴盐的水溶液中，磁力搅拌，洗净并烘干；在氮气保护下进行高温热处理；随炉冷却；转移至反应釜进行水热反应，洗涤并干燥，即得。本发明专利技术通过合成具有高比表面积的氧化钴量子点材料和具有高电导率的分级多孔结构的石墨烯相结合，并以氧化铈纳米量子点作为稳定剂，制备高能量密度电极材料。本发明专利技术所需化学原料种类较少且无毒性，工艺简单，反应无需复杂的设备，成本较低，对环境无污染，实验可重复性好，有较大的工业推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学
，涉及一种氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料及其制备方法，具体涉及由植物茎秆合成仿生氧化钴量子点-石墨烯高储能电极材料及其制备方法，更具体涉及以不同种类的植物茎杆为模板合成修饰有氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料及其制备方法。
技术介绍
随着便携电子设备和可再生新能源开发的快速增长，当前的电池的设计标准已无法满足实际需求。在商品化的镍氢、锂离子等二次电池中，存在的充电效率低、循环次数少、大电流输出能力弱等缺陷已严重阻碍了相关工业的发展。只有发展兼具高能量密度和大功率密度的新型储能设备，才能满足人们的日常使用需求，并达到高效利用新能源的目的。而介于普通电容器和充电电池之间的超级电容器作为一种新型储能元件，具有较高的能量存储密度、超万次的循环使用寿命和快速的充放电能力等优点，正成为新型电池的希望之星。影响超级电容器储能能力的因素主要包括电极材料、电解液的导电性和离子迁移率等。而优异的电极材料是充分发挥电解质潜力的关键所在。目前，碳基材料是超级电容器的核心电极材料，因其超大的电极比表面积和超短的电极距离，可使超级电容器的储能能力极大提高。另外，它可作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化钴量子点‑仿生石墨烯高储能电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：植物茎杆的前处理将植物茎秆原料洗净，备用；将乙醇和超纯水配成混合液，并调节混合液pH为1~4，备用；将洗净的植物茎秆完全浸泡于所述混合液进行活化处理；第二步：植物茎杆的后处理将浸泡过后的植物茎杆取出，然后浸渍于葡萄糖溶液中进行补网处理，取出并洗净，之后置于含铈盐和钴盐的水溶液中，并磁力搅拌，取出洗净并干燥；第三步：热处理在氮气保护下，对干燥的植物茎杆进行煅烧热处理，其煅烧热处理条件为：缓慢升温至700~900 ℃，保温2 h~4 h；第四步：冷却煅烧结束后，随炉冷却至室温；第五步：氧化物的原位生长将冷却后的产物...

【技术特征摘要】
1.氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：植物茎杆的前处理将植物茎秆原料洗净，备用；将乙醇和超纯水配成混合液，并调节混合液pH为1~4，备用；将洗净的植物茎秆完全浸泡于所述混合液进行活化处理；第二步：植物茎杆的后处理将浸泡过后的植物茎杆取出，然后浸渍于葡萄糖溶液中进行补网处理，取出并洗净，之后置于含铈盐和钴盐的水溶液中，并磁力搅拌，取出洗净并干燥；第三步：热处理在氮气保护下，对干燥的植物茎杆进行煅烧热处理，其煅烧热处理条件为：缓慢升温至700~900℃，保温2h~4h；第四步：冷却煅烧结束后，随炉冷却至室温；第五步：氧化物的原位生长将冷却后的产物加入含有氨水的超纯水中，搅拌均匀后转移至反应釜中，进行水热反应，反应完毕后，洗涤并干燥，即得氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料。2.根据权利要求1所述氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料的制备方法，其特征在于，在第五步中，所述水热反应条件为：120℃，6h；所述反应釜的填充率为45%~60%；所述氨水的添加量为1/10~1/15体积的所述超纯水的体积。3.根据权利要求1所述氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料的制备方法，其特征在于，在第二步中，所述葡萄糖溶液的中葡萄糖的质量分数为5%~10%。4.根据权利要求1或2或3所述氧化钴量子点-仿生石墨烯高储能电极材料的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成宝，孙慧，钱君超，陈志刚，曹云岳，陈丰，吴正颖，徐兴，张文雅，李敏佳，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32