一种GO-CS包覆的高铁酸钾材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种GO‑CS包覆的高铁酸钾材料及其制备方法和应用，所述方法：用无水乙醇将氧化石墨烯分散均匀，得到氧化石墨烯溶液；往氧化石墨烯溶液中加入高铁酸钾并混合均匀，得到混合液，然后往混合液中加入碱性溶液并混合均匀，得到碱性混合液；往碱性混合液中加入壳聚糖溶液并混合均匀，得到GO‑CS包覆高铁酸钾溶液；将GO‑CS包覆高铁酸钾溶液进行抽滤得到GO‑CS包覆高铁酸钾滤饼，然后将GO‑CS包覆高铁酸钾滤饼进行干燥，制得GO‑CS包覆的高铁酸钾材料。本发明专利技术方法采用氧化石墨烯和壳聚糖对高铁酸钾进行包覆，显著提高了高铁酸钾在水中的稳定性以及其与Zn组成电池时提高了电池的电容量、电池效率和电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种GO-CS包覆的高铁酸钾材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电极材料
，尤其涉及一种GO-CS包覆的高铁酸钾材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着对绿色化学能源和几乎枯竭的电极材料的需求不断增加，高铁酸盐化合物作为电池阴极材料具有广阔的发展前景。1999年，Litch以高铁酸盐(MFeO4)作为阴极材料代替碱性锌锰电池中MnO2阴极，并且将这种新电池命名为“超铁电池”，MFeO4/Zn电池的放电产物是对环境不会产生污染的ZnO、水和Fe2O3，与碱性MnO2/Zn和铅酸电池相比，MFeO4/Zn电池是一种绿色无污染的可持续能源，被誉为新一代“绿色电池”。然而，尽管高铁酸盐具有潜在优势，但是高铁酸盐受化学性质不稳定的限制。高铁酸盐在水溶液或潮湿环境中非常不稳定，易分解；并且在酸性条件下氧气可以立即释放，在中性或弱碱性溶液中缓慢分解。因高铁酸盐的稳定性不佳，限制了超铁电池的广泛应用。因此提高高铁酸盐电池电化学性能的关键是保持稳定和持续放电。为提高高铁酸盐阴极的稳定性，本专利技术研究组在前期研究中，研究了无机材料石墨烯包覆高铁酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GO-CS包覆的高铁酸钾材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)用无水乙醇将氧化石墨烯分散均匀，得到氧化石墨烯溶液；/n(2)往所述氧化石墨烯溶液中加入高铁酸钾并混合均匀，得到混合液，然后往所述混合液中加入碱性溶液并混合均匀，得到碱性混合液；/n(3)往所述碱性混合液中加入壳聚糖溶液并混合均匀，得到GO-CS包覆高铁酸钾溶液；/n(4)将所述GO-CS包覆高铁酸钾溶液进行抽滤得到GO-CS包覆高铁酸钾滤饼，然后将所述GO-CS包覆高铁酸钾滤饼进行干燥，制得GO-CS包覆的高铁酸钾材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种GO-CS包覆的高铁酸钾材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)用无水乙醇将氧化石墨烯分散均匀，得到氧化石墨烯溶液；
(2)往所述氧化石墨烯溶液中加入高铁酸钾并混合均匀，得到混合液，然后往所述混合液中加入碱性溶液并混合均匀，得到碱性混合液；
(3)往所述碱性混合液中加入壳聚糖溶液并混合均匀，得到GO-CS包覆高铁酸钾溶液；
(4)将所述GO-CS包覆高铁酸钾溶液进行抽滤得到GO-CS包覆高铁酸钾滤饼，然后将所述GO-CS包覆高铁酸钾滤饼进行干燥，制得GO-CS包覆的高铁酸钾材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液通过如下方式制备得到：
往水中加入壳聚糖和冰醋酸后通过搅拌的方式混合均匀，得到壳聚糖溶液。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
所述壳聚糖溶液的pH为5.5～6.5。


4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：
所述氧化石墨烯与所述高铁酸钾用量的质量比为(4～8)：100；
所述碱性溶液为KOH溶液，所述KOH溶液的浓度为10mol/L，用量为1mL；和/或
所述壳聚糖溶液的用量为0.1～1mL。


5.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，通过磁力搅拌器搅拌的方式使得无水乙醇将氧化石墨烯分散均匀；
在步骤(2)中，通过超声分散和/或磁力搅拌器搅拌的方式使得所述氧化石墨烯溶液与所述高铁酸钾混合均匀；
在步骤(2)中，通过磁力搅拌器搅拌的方式使得所述混合液与所述碱性溶液混合均匀；和/或<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌岳，于登宇，关浩然，王宝辉，吴红军，苑丹丹，闫超，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23