一种碳负载Co3O4复合材料及在超级电容器的应用制造技术

本发明专利技术涉及新型超级电容器领域，且公开了一种N掺杂多孔碳负载花状Co3O4复合材料，相对于单一的Co3O4电极材料，复合材料具有更高的比电容以及导电性，复合材料中Co3O4通过原位生长的方式均匀的分布在多孔碳中，有利于减少电子的传输距离，同时电荷转移电阻也出现降低，氮掺杂能够提升复合材料的导电性，并且有效抑制电极在使用过程中的Co3O4的体积膨胀行为，解决了由电极材料粉化而造成的循环稳定差的问题，而且通过与氮掺杂多孔碳的复合，能够有效增加复合材料的活性位点，提升复合材料的比电容量，花状和介孔状的特殊形貌也为复合材料增加了比表面积，使得更多的活性位点能够与电解质接触。电解质接触。

【技术实现步骤摘要】
一种碳负载Co3O4复合材料及在超级电容器的应用


[0001]本专利技术涉及超级电容器领域，具体为一种碳负载Co3O4复合材料及在超级电容器的应用。

技术介绍

[0002]当前，绿色和可持续的新能源是减轻化石燃料消耗和降低环境污染水平的关键，这种新能源开发的重要组成部分是高效储能设备，因此，超级电容器作为储能设备的使用迅速增长，并已渗透到工业和生活中的各个领域，目前，电极材料的重要方向是提高比容量，因此，提高诸如超级电容器的电化学能量存储设备的能量密度成为重要研究方向之一。
[0003]为了提高超级电容器的能量密度，有必要引入具有高比电容的过渡金属氧化物作为电极，在这方面，由于其极高的理论电容，低成本和环境友好性，Co3O4电极在超级电容器中得到了广泛使用，材料有许多限制，但由于其氧化还原动力学慢和固有电导率低，Co3O4基材料的储能效率低，而且在使用过程中容易受到体积效应的有效，导致电极材料粉化和逐渐溶解，从而严重降低了其循环稳定性，因此，基于Co3O4的材料的实际比电容远低于理论值，碳材料是超级电容器中的重要材料之一，由于其价格低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N掺杂多孔碳负载花状Co3O4复合材料，其特征在于：所述N掺杂多孔碳负载花状Co3O4复合材料的制法包括以下步骤：(1)将木质素超声分散在去离子水，然后添加双氧水和硫酸铁，其中，木质素，双氧水和硫酸铁之间的质量比为100:80
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120:40
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60，调节pH至1
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4，并在50
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80℃预处理1
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4h，接着用三氯甲烷洗涤并干燥，得到氧化木质素；(2)将氧化木质素溶解在三氯甲烷中，再加入溴化亚铜和4
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氯
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2,2'
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联吡啶，进行接枝反应，得到木质素基联二吡啶；(3)将木质素基联二吡啶与氢氧化钾置于研钵中，搅拌均匀，然后在氮气氛围下进行煅烧，煅烧产物在盐酸溶液中抽滤，再用去离子水洗涤至中性，烘干，得到N掺杂多孔碳；(4)将氯化钴，尿素和N掺杂多孔碳分散在去离子水中，搅拌4
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8h后，将混合溶液转移至反应釜中，在微波辐射下进行水热反应，待反应结束后，将固体产物在空气中进行煅烧，得到到N掺杂多孔碳负载花状Co3O4复合材料。2.根据权利要求1所述的一种N掺杂多孔碳负载花状Co3O4复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中氧化木质素，溴化亚铜和4
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氯
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2,2'
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联吡啶之间的质量比为100:2

【专利技术属性】
技术研发人员：缪伟龙，
申请(专利权)人：抚州盛宏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：