有序纳米管阵列结构电极材料及其制备方法和储能应用技术

一种有序纳米管阵列结构的超级电容器电极材料的制备方法。以钛基二氧化钛纳米管为电极载体，在其管壁面上负载电化学活性的金属氧化物，构建纳米管阵列结构的功能电极材料，其中纳米管的管径５０－２００ｎｍ，壁厚１０－２０ｎｍ，长度０．２－５０μｍ。首先，采用自模板阳极氧化反应合成方法制备的有序纳米管阵列结构的钛基二氧化钛电极载体，然后，以有序纳米管阵列结构的钛基二氧化钛电极载体为工作电极、以过渡金属离子或贵金属离子水溶液为工作电解质，通过循环电还原－电氧化反应，在纳米管壁面上原位合成金属氧化物包覆层，制备出具有电化学活性的电极材料。一种有序纳米管阵列结构的电极材料作为超级电容器电极的储能应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超级电容器电极材料及其制备方法和储能应用，尤其涉及一种有序 纳米管阵列结构电极材料及其制备方法和储能应用，属于有序纳米材料及其电化学储能

技术介绍
目前而言，商品化的超级电容器主要是基于电解质正负离子双电层作用机制储存电 荷、以各种炭电极材料构建的双电层电容器，尽管具有制造成本低和使用寿命长的优点， 但是显著缺点是能量密度很低，储能效率很差。通常认为基于电化学活性化合物的可逆 氧化还原反应作用机制存储电荷、以一些贵金属/过渡金属氧化物或者导电聚合物电极材 料的法拉第准电容器具有更高的比电容量。而这些金属氧化物或者导电聚合物的电化学 活性依赖于其本征特性、表面形貌、相态结构等因素，扩大电化学反应界面可以有效提 高其比电容性能。其次需要改善这些电化学活性材料循环充放电的储能效能和稳定性。 本专利技术提出了以管墙独立、管孔分布均一、管径可以调控的二氧化钛纳米管阵列为电极 刚性骨架，在纳米管壁面上包覆修饰电化学活性的过渡金属氧化物、贵金属氧化物或者 导电聚合物，形成大比表面积有序排列的、同轴异质纳米管阵列结构的功能电极材料。 在充放电过程中，界面电化学活性化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有序纳米管阵列结构的电极材料，其特征是以钛基二氧化钛纳米管为电极载体，在其管壁面上负载修饰电化学活性的金属氧化物，构建有序排列的、同轴异质纳米管阵列结构的功能电极材料，其中纳米管的管径５０－２００ｎｍ，壁厚１０－２０ｎｍ，长度０．２－５０μｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢一兵，付德刚，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]