一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料及其制备方法技术

一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料及其制备方法，属于电极材料技术领域。所述柔性电极是以微米级尺寸的碳纤维相互交织形成具有连通孔洞的三维网络作为骨架，Cu2O和Cu生长在骨架中，并且Cu连通碳纤维之间孔隙网络结构。这种三维网络骨架作为一个整体，在外力作用下容易恢复，宏观表现为高柔性，因此可直接作为电极使用；并且Cu连通断裂碳纤维形成导电通路，能够提高材料整体的导电性。本发明专利技术利用三聚氰胺纳米海绵碳化形成多孔碳材料对Cu和Cu2O的包覆作用，有效增加材料比表面积的同时也能抑制Cu2O在充放电过程中的体积变化，显著提高器件的储能性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料及其制备方法
本专利技术属于电极材料
，具体涉及一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料及其制备方法。
技术介绍
金属氧化物因其在电极/电解液界面产生的法拉第准电容，故容量可达到传统碳材料电极的10～100倍，现目前过渡金属氧化物作为超级电容器电极材料的报道层出不穷，其中铜基氧化物具有低成本、环境友好、电化学性能优异等优点，使得其成为超级电容器和电化学电池应用中非常有前景的电极材料。氧化亚铜(Cu2O)作为一种典型半导体，还具有带隙能低(1.2eV)、理论容量大(375mAhg-1)、安全性能高等优点，将其作为电极材料的应用在储能领域已有很多报道。然而，Cu2O存在导电性差、充放电过程中体积变化大以及在多次充放电循环后其容量严重衰减等缺陷。限制了其作为电极材料在储能领域的进一步发展。技术人员通过研究发现，将Cu2O与碳材料复合是提升导电性、抑制体积变化的一种有效方法，具体请参考《FabricationofCu2O-basedMaterialsforLithium-ionBatteries》，文章中将Cu2O与活性炭、碳纳米管、石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料，其特征在于，所述柔性电极是以多孔碳材料作为骨架，所述骨架是微米级尺寸的碳纤维相互交织形成具有连通孔洞的三维网络骨架，Cu2O和Cu生长在所述三维网络骨架中，并且Cu连通碳纤维之间孔隙网络结构。

【技术特征摘要】
1.一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料，其特征在于，所述柔性电极是以多孔碳材料作为骨架，所述骨架是微米级尺寸的碳纤维相互交织形成具有连通孔洞的三维网络骨架，Cu2O和Cu生长在所述三维网络骨架中，并且Cu连通碳纤维之间孔隙网络结构。2.根据权利要求1所述的柔性电极材料，其特征在于，所述Cu2O和Cu与所述三维网络骨架之间存在化学键合。3.根据权利要求1所述的柔性电极材料，其特征在于，所述柔性电极的孔径分布为25～60μm。4.一种纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将三聚氰胺纳米海绵在惰性气氛下进行碳化处理，制得纳米海绵碳；步骤2：将步骤1制得的纳米海绵碳置于铜前驱体溶液中浸润，完成浸润后进行水热反应，经水热反应使铜前驱体溶液中的铜源生成Cu2O和Cu，待反应完成后，经清洗和干燥操作，制得所述纳米海绵碳复合Cu2O和Cu柔性电极材料。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖家轩，吴孟强，徐自强，巩峰，宋尧琛，马云飞，李湜，
申请(专利权)人：电子科技大学，保山亚隆信投资管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51