一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，包括：前驱体纳米纤维的合成，碳纳米纤维的合成，空心MnO2纳米纤维电极材料的合成。本发明专利技术的方法简单，可以大规模生产，为未来MnO2材料的大规模实际应用提供了一种解决办法；制备得到的空心MnO2纳米纤维电极材料具有均匀结构的形貌，具有大的比表面积，提高了电极材料的利用率，具有优异的电化学性能，在储能领域有着潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法
本专利技术属于电极材料领域，特别涉及一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法。
技术介绍
超级电容器由于具有高的功率密度和长的循环寿命可以作为未来可穿戴电子设备和微电子器件的电源。众所周知，电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一。MnO2由于具有成本低、资源丰富、环境友好和理论比电容高等优点而被认为是众多过渡金属氧化物中最为吸引人的一类电极材料。然后MnO2材料的低电导率导致其比电容和倍率性能有待进一步提高。近年来，科研人员通过多种方法改进这一严重问题，方法一是制备基于MnO2复合材料：将单一MnO2材料与贵金属、导电聚合物、碳材料和金属氧化物等复合，以期待提高单一MnO2材料的性能，但这种方法制备过程比较复杂、耗时且成本高。方法二是通过结构和形貌工程制备具有不同结构和形貌的MnO2材料，包括纳米线、纳米花、纳米片和空心球等。一维空心纳米结构由于能提供更多的电化学反应位点、缩短电极和电解液间的离子传输距离和在高电流密度下提高电极材料利用率等优点而在超级电容器领域受到广泛关注。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种空心MnO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，具体步骤如下：(1)将聚丙烯腈与溶剂以比例为1g:100ml‑5g:10ml混合，搅拌，纺丝，得到前驱体纳米纤维，放入马弗炉中稳定，然后在氮气环境下碳化，得到碳纳米纤维；(2)将步骤(1)中碳纳米纤维和KMnO4以质量比为0.1‑0.2溶解于溶剂中，搅拌，得到混合溶液，倒入反应釜中水热反应，离心，洗涤，干燥，得到空心MnO2纳米纤维电极材料，其中混合溶液中KMnO4的浓度为0.01‑0.1M。

【技术特征摘要】
1.一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，具体步骤如下：(1)将聚丙烯腈与溶剂以比例为1g:100ml-5g:10ml混合，搅拌，纺丝，得到前驱体纳米纤维，放入马弗炉中稳定，然后在氮气环境下碳化，得到碳纳米纤维；(2)将步骤(1)中碳纳米纤维和KMnO4以质量比为0.1-0.2溶解于溶剂中，搅拌，得到混合溶液，倒入反应釜中水热反应，离心，洗涤，干燥，得到空心MnO2纳米纤维电极材料，其中混合溶液中KMnO4的浓度为0.01-0.1M。2.按照权利要求1所述的一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。3.按照权利要求1所述的一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纺丝的电压为10-20kV。4.按照权利要求1所述的一种空心MnO2纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐开兵，李世杰，杨方，杨健茂，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31