The invention discloses a ZnFe2O4/C composite nano fiber super capacitor electrode material and its preparation method, first through the method of stirring six ferric chloride, anhydrous zinc chloride and PAN uniformly dispersed in DMF solution by using electrospinning technology to prepare PAN/ ZnCl2/FeCl3 precursor composite nano fiber felt, drying, finally after drying the samples, will gradually after pre oxidation treatment, low temperature and high temperature calcination atmosphere Ar atmosphere three step calcining heat treatment to obtain the ZnFe2O4/C composite nano fiber super capacitor electrode material. The ZnFe2O4/C composite nanofibers prepared by this method are ultra fine continuous fibers with stable diameter and tens of hundreds of nanometers in diameter, and the ZnFe2O4 nanoparticles embedded in the fibers are evenly distributed. The ZnFe2O4/C composite nanofiber has good stability and conductivity, and can be charged and discharged rapidly. The composite has excellent electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料及其制备方法
本专利技术涉及纳米材料制备领域,具体涉及一种ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料及其制备方法。
技术介绍
随着能源危机和环境污染的不断恶化,新型储能材料和储能装置的研发,成为当今研究的热点。超级电容器,以其功率密度高、可快速充放电和循环寿命长等特点,被认为可以部分替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动电源。电极材料作为超级电容器的重点,根据储能原理可以分为双电层电极材料和赝电容电极材料。金属氧化物电极材料因具有更高的电化学活性和导电性,成为最受科学家关注的赝电容电极材料。其中三元过渡金属氧化物相比二元过渡金属氧化物因具有更高的比容量受到广大研究者的青睐。ZnFe2O4做为三元过渡金属氧化物的一种,因无毒、成本低、储量丰富、易获得以及优良的氧化还原性能,引起广大科研工作者的兴趣。根据众多研究报道,结构纳米化是提高电极材料电化学性能行之有效的办法,因此大量的研究工作集中在不同形貌纳米ZnFe2O4电极材料的制备。例如,Vadiyar等人(J.Mater.Chem.A,2016,4:3504-3512)报道了一种ZnFe2O4纳米花电极材料,当电流密度为1mA/cm2时,比电容为1625F/g,当电流密度为6mA/cm2时,比电容为200F/g,其倍率性能为12.3%;Selvan等人(RSCAdv.,2014,4:27022-27029)报道了一种ZnFe2O4纳米粒子,当电流密度为1mA/cm2时,比电容为1235F/g,当电流密度为5mA/cm2时,比电容为539F/g,其倍 ...
【技术保护点】
一种ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料,其特征在于,ZnFe2O4/C复合纳米纤维为框架结构稳定的超细连续纤维,直径控制在几十到几百纳米,嵌入到纤维中的ZnFe2O4纳米颗粒分布均匀。
【技术特征摘要】
1.一种ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料,其特征在于,ZnFe2O4/C复合纳米纤维为框架结构稳定的超细连续纤维,直径控制在几十到几百纳米,嵌入到纤维中的ZnFe2O4纳米颗粒分布均匀。2.根据权利要求1所述ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过磁力搅拌的方法将六水合氯化铁、无水氯化锌和PAN均匀的分散到DMF溶剂中,形成前驱体溶胶;(2)将步骤(1)得到的前驱体溶胶置于接有高压直流电源的注射器中,在预设的电压和推注速度下进行静电纺丝,制备出PAN/ZnCl2/FeCl3前驱体复合纳米纤维毡,烘干;(3)将烘干后的样品逐步经过预氧化处理、低温空气气氛煅烧、高温Ar气气氛煅烧三步热处理得到ZnFe2O4/C复合纳米纤维超级电容器电极材料。3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述前驱体溶胶,六水合氯化铁与无水氯化锌按...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩臻臻,杨树华,曹丙强,孙靖,
申请(专利权)人:济南大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。