氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料及其合成与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料及其合成方法，涉及电极材料领域。本方法以碳化后的塑料作为碳源，以硝酸钴作为钴源，经过溶剂热反应，在所述碳源颗粒表面原位生长氧化钴颗粒，获得氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料。本发明专利技术的合成方法简单，以碳化塑料作为电极基材，原料丰富、价格低廉，还能改善环境。利用原位生长的方式将钴掺杂到碳化塑料颗粒中，所得产物形貌均匀、比表面积大。结合了塑料碳化颗粒较大比表面积和分层多孔结构的优势，且引入了杂原子形成赝电容，有效的改善碳原子的表面结构，显著提高比电容。本发明专利技术的复合材料应用于制作成超级电容器的电极，超级电容器具有较大的电容量和较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料及其合成与应用
本专利技术属于电极材料领域，具体涉及一种氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料及其合成方法与应用。
技术介绍
随着不可再生能源的消耗以及各类环境污染问题的产生，新型能源的开发已经成为新世纪中人类面对的最大挑战之一。而超级电容器作为一种介于传统电容器及电池之间的新型储能元件，是解决化石能源引发的资源枯竭、环境污染、温室效应等问题的重要途径。超级电容器具有超大容量、高功率密度、长循环寿命、高充放电效率等特点。其中关键点在于如何在实际中应用，充分的利用电能。以碳基为负载的复合电极材料具有很高的表面积和孔体积、高的热稳定性、可变的结构组成以及高的化学稳定等特点，以此复合电极材料来制作超级电容器成为当前的研究热点。然而，由于常规生物纤维的固有碳骨架的传质能力不足，使得TMO/C的实际电容量与理论电容仍有较大差距。其中TMO为过渡金属氧化物。因此，迫切需要设计一些具有特殊结构且性能优良的纳米复合电极材料来应对这些挑战。塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，其抗形变能力中等，主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料的合成方法，其特性在于：以碳化后的塑料作为碳源，以硝酸钴作为钴源，经过溶剂热反应，在所述碳源颗粒表面原位生长氧化钴颗粒，获得氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料的合成方法，其特性在于：以碳化后的塑料作为碳源，以硝酸钴作为钴源，经过溶剂热反应，在所述碳源颗粒表面原位生长氧化钴颗粒，获得氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料。


2.根据权利要求1所述的氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料的合成方法，其特征在于，所述塑料选自聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、酚醛塑料、氨基塑料、硝酸纤维塑料、醋酸纤维塑料、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将塑料在真空环境下碳化，得到多孔碳材料；
(2)将所述多孔碳材料浸入Co(NO3)2·6H2O乙醇溶液中，充分浸润，得到浸润混合液；
(3)将所述浸润混合液转移到高压反应釜中，进行溶剂热反应；
(4)待溶剂热反应产物冷却后，经过滤得到固体产物，固体产物经清洗和干燥后，得到氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料。


4.根据权利要求3所述的氧化钴/塑料衍生多孔层碳复合电极材料的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽雯，孙东亚，林碧洲，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35