【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料相关，具体为选择性掺杂氧化锰纳米材料。
技术介绍
1、电化学超级电容器(ec)正在成为计算机、电力电子等中的消耗性电存储设备，以及提供瞬时高功率的电动汽车。根据储能机制的不同，ec可分为两类。一种是双电层电容器(edlc)，其中具有高表面积的活性炭用作电极材料；另一类是伪电容器，其中快速可逆的法拉第反应用于电荷存储，金属氧化物碳纳米管(cnts)复合材料，cnt的导电性和化学稳定性金属氧化物的高电容，其中，mno2/cnts复合材料已经引起了学界的广泛关注由于其高比电容、环境友好性和成本效益，在工业领域具有广泛的应用，尽管已经实现了更高的比电容在mno2/cnt上，mno2的低电导率仍然是主要的用于增加mno2的负载或mno2薄膜；但是另一个问题是mno2/cnts比活性炭的mno2/cnt低得多电极，从而使得这种新型电极材料目前仍然应用有限，为此，本专利技术提出一种选择性掺杂氧化锰纳米材料用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供选择性掺杂氧化锰纳米材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：选择性掺杂氧化锰纳米材料，所述选择性掺杂氧化锰纳米材料成分及重量百分比为：多壁碳纳米管：95-98％，mno2：2-5％，镧：0.1-1％；
3、所述选择性掺杂氧化锰纳米材料包括以下步骤：
4、步骤一：多壁碳纳米管的酸洗过程，所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，通过酸液对多壁碳
5、步骤二：一次水洗过程，所述一次水洗过程中，对经过多壁碳纳米管酸洗过程的多壁碳纳米管进行二次洗涤，并在二次洗涤后对多壁碳纳米管进行沥干处理；
6、步骤三：一次干燥过程，所述干燥过程中，对经过沥干处理的多壁碳纳米管进行烘干处理；
7、步骤四：多壁碳纳米管的复合过程，所述多壁碳纳米管的复合过程中，通过kmno4溶液对多壁碳纳米管、mno2、镧进行复合处理；
8、步骤五：过滤过程，所述过滤过程中，对复合处理形成的复合悬浮液进行过滤处理；
9、步骤六：二次水洗过程；
10、步骤七：二次干燥过程。
11、优选的，所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其所使用的酸液为浓硫酸和硝酸组合构成的混合酸。
12、优选的，所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其浓硫酸和硝酸的配比为3:1，且酸洗时间为30-40分钟，且酸洗温度为20-30℃。
13、优选的，所述一次水洗过程、二次水洗过程中，其所使用水均为去离子水。
14、优选的，所述多壁碳纳米管的复合过程中，将kmno4(99.5％)溶解于蒸馏水中形成0.1mol·l-1的kmno4溶液，并将溶液加热至70℃，然后再将预处理过后的多壁碳纳米管加入到kmno4溶液中。
15、优选的，所述多壁碳纳米管的复合过程中，其多壁碳纳米管在添加的过程中需不断的进行搅拌，直至混合物呈紫色，停止搅拌。
16、优选的，所述多壁碳纳米管的复合过程中，在多壁碳纳米管搅拌混合充分后，将mno2、镧添加至混合物之中，在继续搅拌，直至混合物中紫色退去，停止搅拌，以形成mno2/mwcnts复合悬浮液。
17、优选的，所述多壁碳纳米管的复合过程中，其溶液ph呈中性，且其中反应式为：
18、
19、所述二次干燥过程中的干燥温度为100℃。
20、所述二次干燥过程中的干燥环境为真空环境，且干燥时间为二十四小时。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过设计由多壁碳纳米管的酸洗过程、一次水洗过程、一次干燥过程、多壁碳纳米管的复合过程、过滤过程、二次水洗过程和二次干燥过程组合构成的选择性掺杂氧化锰纳米材料，并在其中添加镧元素，从而通过镧元素的引入达到提高复合材料导电性的目的。
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1.选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于，所述选择性掺杂氧化锰纳米材料成分及重量百分比为：多壁碳纳米管：95-98％，MnO2：2-5％，镧：0.1-1％；
2.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其所使用的酸液为浓硫酸和硝酸组合构成的混合酸。
3.根据权利要求2所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其浓硫酸和硝酸的配比为3:1，且酸洗时间为30-40分钟，且酸洗温度为20-30℃。
4.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述一次水洗过程、二次水洗过程中，其所使用水均为去离子水。
5.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的复合过程中，将KMnO4(99.5％)溶解于蒸馏水中形成0.1mol·L-1的KMnO4溶液，并将溶液加热至70℃，然后再将预处理过后的多壁碳纳米管加入到KMnO4溶液中。
6.根据权利要求5所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的复
7.根据权利要求6所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的复合过程中，在多壁碳纳米管搅拌混合充分后，将MnO2、镧添加至混合物之中，在继续搅拌，直至混合物中紫色退去，停止搅拌，以形成MnO2/MWCNTs复合悬浮液。
8.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的复合过程中，其溶液PH呈中性，且其中反应式为：
9.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述二次干燥过程中的干燥温度为100℃。
10.根据权利要求9所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述二次干燥过程中的干燥环境为真空环境，且干燥时间为二十四小时。
...【技术特征摘要】
1.选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于，所述选择性掺杂氧化锰纳米材料成分及重量百分比为：多壁碳纳米管：95-98％，mno2：2-5％，镧：0.1-1％；
2.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其所使用的酸液为浓硫酸和硝酸组合构成的混合酸。
3.根据权利要求2所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的酸洗过程中，其浓硫酸和硝酸的配比为3:1，且酸洗时间为30-40分钟，且酸洗温度为20-30℃。
4.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述一次水洗过程、二次水洗过程中，其所使用水均为去离子水。
5.根据权利要求1所述的选择性掺杂氧化锰纳米材料，其特征在于：所述多壁碳纳米管的复合过程中，将kmno4(99.5％)溶解于蒸馏水中形成0.1mol·l-1的kmno4溶液，并将溶液加热至70℃，然后再将预处理过后的多...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾丽华，华美玉，詹晓桐，叶丹妮，余佳婷，杨润璇，徐常威，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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