一种石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯‑金属氧化物/氮化物复合储能材料及其制备方法，本发明专利技术通过简单的水热法及温度处理方法，制备了一种在石墨烯包裹的镍泡沫上生长的金属氧化物及金属氮化物的复合材料。本发明专利技术的方法可通过简单的制备过程得到双金属氧化物及金属氮化物，综合利用石墨烯、双金属氧化物及金属氮化物在储能方面的优势，显著提高电极材料储能性能。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料及其制备方法
本专利技术属于电极材料
，尤其涉及一种石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料及其制备方法。
技术介绍
随着清洁能源的不断发展，储能器件及系统也随之长足发展，其中超级电容器因其充电速度快、使用寿命长等特点，受到人们广泛的关注。而在超级电容器器件中，电极材料往往是决定超级电容器电容性能及使用寿命的关键因素。按储能原理，超级电容器可分为双电层电容器(electrochemicaldoublelayercapacitanceEDLC)及赝电容器(pseudocapacitance)。EDLC的工作原理是当电极放入电解液后，如果电极间电压小于电解质溶液分解电压，则电解液中的正、负离子在电场的作用下分别向两极运动，并分别在两电极表面形成紧密的电荷层，即双电层，从而形成电容效应，实现电子的储存。根据Helmholtz提出的电容计算方程式C＝εrε0A/d(其中εr为电解液的介电常数，ε0为空气介电常数，d为极板间距，A为电极材料比表面积)，当电极间距一定的情况下，提升电极材料比表面积可以提升电极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将石墨粉和浓硫酸混合，冰浴搅拌，再缓慢加入高锰酸钾，得到混合溶液；/n(2)将步骤(1)所得混合溶液置于30-40℃恒温搅拌0.2-0.6h，再置于室温下搅拌20-30h；/n(3)将步骤(2)所得混合溶液加热至80-90℃，同时缓慢加入水，再恒温搅拌0.4-0.6h；/n(4)将步骤(3)所得混合溶液过滤2-3次，除去滤液，再加入水，搅拌均匀，离心2-3次，每次10-15min，得到氧化石墨烯的悬浮液；/n(5)依次用水、丙酮和酒精对镍泡沫进行超声清洗20-30min，再通过浸渍提拉法在镍泡沫表面涂...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石墨粉和浓硫酸混合，冰浴搅拌，再缓慢加入高锰酸钾，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液置于30-40℃恒温搅拌0.2-0.6h，再置于室温下搅拌20-30h；
(3)将步骤(2)所得混合溶液加热至80-90℃，同时缓慢加入水，再恒温搅拌0.4-0.6h；
(4)将步骤(3)所得混合溶液过滤2-3次，除去滤液，再加入水，搅拌均匀，离心2-3次，每次10-15min，得到氧化石墨烯的悬浮液；
(5)依次用水、丙酮和酒精对镍泡沫进行超声清洗20-30min，再通过浸渍提拉法在镍泡沫表面涂覆步骤(4)所得氧化石墨烯的悬浮液，得到氧化石墨烯基底材料；
(6)将Co(NO3)2·6H2O、NH4F和尿素混合并溶于水中，搅拌0.4-0.6h，再将步骤(5)所得氧化石墨烯基底材料置于溶液中浸泡0.4-0.6h；
(7)将步骤(6)的氧化石墨烯基底材料及其浸泡溶液进行水热反应，然后冷却，所得产物经水洗干燥，得到在氧化石墨烯基底上生长的镍钴双金属氢氧化物；
(8)将步骤(7)所得在氧化石墨烯基底上生长的镍钴双金属氢氧化物依次在空气气氛和NH3气氛下热处理，即得。


2.根据权利要求1所述的石墨烯-金属氧化物/氮化物复合储能材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中石墨粉与高锰酸钾的质量比为1-2:4-6，石墨粉与浓硫酸的比为1g：20-25mL。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜丽丽，宋少伟，任志锋，张勤勇，闵中华，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51