一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有二氧化锰石墨烯超级电容器电极材料能量密度低、电导率差的问题。其特征在于：使用泡沫镍作为支撑基底通过化学气相沉积来制备石墨烯，然后利用水热的方法直接在泡沫镍石墨烯表面生长超薄二氧化锰纳米片阵列，其具有无需导电胶黏剂，具有良好的柔韧性和较高的能量密度，低内阻，安全，无污染的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法，属于电池和超级电容器

技术介绍
近几年，随着便携式电子设备的快速发展，如可穿戴设备，移动电话和电脑等，柔性超级电容器储能器件备受关注。与传统电容器相比超级电容器具有更高的能量密度，更大的充电、放电速率，更长的循环使用周期，成为储能领域研究的热点。众所周知，过渡金属氧化物（如二氧化钌，氧化钴，氧化镍和二氧化锰）赝电容活性材料具有更高的比容量和能量密度。自1999年Lee和Goodenough首次发现非晶MnO2具有很好的赝电容行为，在KCl水溶液中获得了200F/g的高比容量以来，MnO2作为一种高理论比容量1370F/g、环境友好、自然资源丰富、成本低的赝电容活性材料引起科研人员极大的研究兴趣。然而，由于MnO2本身是一种宽禁带材料，导电性很低离子扩散性差，限制了其进一步应用。如何提高MnO2的导电性成为关键技术瓶颈。以高导电的石墨烯作为基底负载MnO2活性材料的尝试取得了重要进展。然而，目前多数学者主要采用将氧化锰与石墨烯制成粉体颗粒材料，再将这些粉体材料与粘结剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于制备方法是按以下步骤进行的：一.化学气相沉积制备泡沫石墨烯柔性基底：将泡沫镍压扁至0.2 mm厚，然后用电极裁片机裁成直径R=12mm的电极圆片，使用1 M HCl清洗去除氧化层，把15个电极圆片放入管式炉，在1000 ℃ H2 (50 sccm)：Ar (280 sccm) 条件下热处理20 min，随后通入CH4 (2.5 sccm)生长20 min，最后冷却到室温不需刻蚀泡沫镍即获得独立自支撑的柔性电极基底；二.超薄二氧化锰纳米片阵列的生长：首先用10 ml浓盐酸对电极圆片进行寖泡预处理；称取2.5 mmol高锰酸钾与1 ml浓盐...

【技术特征摘要】
1.一种超薄二氧化锰纳米片石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于制备方法是按以下步骤进行的：一.化学气相沉积制备泡沫石墨烯柔性基底：将泡沫镍压扁至0.2mm厚，然后用电极裁片机裁成直径R=12mm的电极圆片，使用1MHCl清洗去除氧化层，把15个电极圆片放入管式炉，在1000℃H2(50sccm)：Ar(280sccm)条件下热处理20min，随后通入CH4(2.5sccm)生长20min，最后冷却到室温不需刻蚀泡沫镍即获得独立自支撑的柔性电极基底；二.超薄二氧化锰纳米片阵列的生长：首先用10ml浓盐酸对电极圆片进行寖泡预处理；称取2.5mmol高锰酸钾与1ml浓盐酸在45ml去离子水中混合搅拌10min，将上述溶液转移到100ml水热反应釜中，至填充率90%，随后放入3片预处理后的电极圆片，85℃下水热反应时间20min-3h...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞泽民，张勇，张起峰，关长利，陈路尧，曲宝，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23