一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料及其制备方法，属于电极材料技术领域，该复合多孔材料具有有序多孔结构，作为超级电容器的电极材料，能够有效减少充放电过程中产生的膨胀和收缩，保持结构稳定。该复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：将载玻片置于聚苯乙烯微球的乙醇溶液中，蒸发乙醇以自组装形成聚苯乙烯薄膜；将P123加入乙醇中搅拌溶解，加入钛酸异丙酯和盐酸，随后逐滴加入四氯化钛，再加入二水氯化铜，得二氧化钛和氧化铜复合前驱体溶液；将载有聚苯乙烯薄膜的载玻片倾斜插入复合前驱体溶液中，蒸发乙醇以诱导复合前驱体在聚苯乙烯薄膜上自组装；置于马弗炉中焙烧，即得TiO2和CuO复合多孔材料。

Titanium dioxide and CuO composite porous materials for supercapacitors and their preparation methods

The invention provides a composite porous material of titanium dioxide and copper oxide for supercapacitors and a preparation method, which belongs to the field of electrode material technology. The composite porous material has ordered porous structure. As the electrode material of supercapacitors, it can effectively reduce the expansion and contraction during charging and discharging, and maintain the structure stability. The preparation method of the composite porous material includes the following steps: placing slide in ethanol solution of polystyrene microspheres, evaporating ethanol to form polystyrene film by self-assembly; adding P123 to ethanol, stirring and dissolving, adding isopropyl titanate and hydrochloric acid, then adding titanium tetrachloride drop by drop, adding copper chloride dihydrate, to obtain the composite precursor solution of titanium dioxide and copper oxide; The slides loaded with polystyrene films were tilted into the solution of composite precursors, and ethanol was evaporated to induce self-assembly of composite precursors on polystyrene films. The porous composite materials of titanium dioxide and copper oxide were obtained by calcination in a muffle furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料及其制备方法
本专利技术属于电极材料
，尤其涉及一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料及其制备方法。
技术介绍
用于超级电容器的电极材料多种多样，其中，多孔材料具有易被溶剂浸润、利于离子传输扩散等优点，被认为是一种理想的电极材料。目前，用于超级电容器的多孔材料多以宏孔(＞50nm)结构为主，但这种宏孔材料的比表面积和孔容相对较小，影响溶剂分子的浸润，其能够提供的反应活性位点也相对较少，而且，其骨架容易塌陷，影响整个结构的稳定性。为了增加多孔材料的比表面积，通常是在宏孔材料的基础上引入介孔结构，但受前驱体和结构导向剂加入方法和成膜方法的影响，目前引入的介孔大多为无序的“蠕虫状”孔结构，对比表面积的贡献较小。而且，这种“蠕虫状”介孔的孔尺寸分布范围广，会对部分溶剂分子的透过产生影响。此外，“蠕虫状”孔结构会产生许多应力集中的地方，造成骨架结构的塌陷。此外，复合材料也是目前超级电容器用电极材料的研究热点，例如TiO2和CuO复合材料等。目前也有针对多孔复合材料制备方法的研究，但绝大多数制备的多孔复合材料也均是以宏孔结构为主。对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将载玻片置于聚苯乙烯微球的乙醇溶液中，蒸发乙醇溶剂以使聚苯乙烯微球在载玻片表面自组装形成聚苯乙烯薄膜；将P123加入乙醇溶剂中搅拌溶解，待P123溶解后，加入钛酸异丙酯和盐酸搅拌混合，逐滴加入四氯化钛继续搅拌混合，再加入二水氯化铜搅拌溶解，得到二氧化钛和氧化铜复合前驱体溶液；将上述载有聚苯乙烯薄膜的载玻片呈45°倾斜插入上述二氧化钛和氧化铜复合前驱体溶液中，在20～35℃、无鼓风条件下蒸发乙醇溶剂，以诱导二氧化钛和氧化铜复合前驱体在聚苯乙烯薄膜上自组装；将上述载有复合前驱体和聚苯乙烯薄膜的载玻片置于马弗炉...

【技术特征摘要】
1.一种用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将载玻片置于聚苯乙烯微球的乙醇溶液中，蒸发乙醇溶剂以使聚苯乙烯微球在载玻片表面自组装形成聚苯乙烯薄膜；将P123加入乙醇溶剂中搅拌溶解，待P123溶解后，加入钛酸异丙酯和盐酸搅拌混合，逐滴加入四氯化钛继续搅拌混合，再加入二水氯化铜搅拌溶解，得到二氧化钛和氧化铜复合前驱体溶液；将上述载有聚苯乙烯薄膜的载玻片呈45°倾斜插入上述二氧化钛和氧化铜复合前驱体溶液中，在20～35℃、无鼓风条件下蒸发乙醇溶剂，以诱导二氧化钛和氧化铜复合前驱体在聚苯乙烯薄膜上自组装；将上述载有复合前驱体和聚苯乙烯薄膜的载玻片置于马弗炉中，在450℃下焙烧2h，取下载玻片上载有的材料，即得TiO2和CuO复合多孔材料。2.根据权利要求1所述的用于超级电容器的TiO2和CuO复合多孔材料的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯微球的乙醇溶液由聚苯乙烯微球水溶液与乙醇混合得到，所述聚苯乙烯微球水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，杨帅，张国红，王彤，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37