Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法及其超级电容器应用。采用简单的水热法即可获得Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料。Co、Cu、C共掺杂不仅可以调节产物的微观形貌，得到纳米带状产物，其中部分纳米带组装成花状结构，这种特殊的结构有利于样品表面暴露更多的活性位点，从而提高样品的容量；同时，这种特殊的结构使样品表面能快速与电解液充分接触，有利于提升其容量和倍率性能；此外，Co、Cu、C共掺杂有效地降低了产物的电荷转移电阻和离子传输阻抗，有利于进一步提升产物的容量和循环稳定性。所得复合电极在10mA/cm<supgt;2</supgt;电流密度下，容量高达9.37 F cm<supgt;‑2</supgt;。在60 mA/cm<supgt;2</supgt;的大电流密度下循环2000次后，容量保持率约为97.1%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超级电容器领域，具体涉及co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极的制备及超级电容器应用。

技术介绍

1、水系超级电容器因功率密度高、循环寿命长、组装工艺简单，是一种非常具有应用前景的新型储能器件。然而，与锂离子电池相比，能量密度较低限制了其广泛应用，开发高容量电极材料是获得高能量密度水系超级电容器的前提。

2、在不同的电极材料中，氧化钒因氧化还原电对丰富，具有极高的理论容量，在超级电容器电极材料中备受关注。然而，由于氧化钒的电导率较低，限制了氧化还原反应过程中的电子传输。因此，氧化钒的赝电容反应通常仅仅发生在电极材料的表面或近表面区域，导致活性材料的利用率低，实际容量低。此外，钒氧化物的结构不稳定，在反复循环过程中钒元素会溶解在电解液中，造成其循环稳定性能也不理想。因此，开发实际容量高、循环稳定性能优异的氧化钒电极材料具有重要的研究和实用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提高氧化钒的容量和循环稳定性，采用简单的水热法制备出co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料。本专利技术利用简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一种Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料，其特征在于，所述的复合电极材料为Cu、C共掺杂的CoV2O6/V6O12·5H2O/V3O5复合材料，具有由纳米带组成的纳米花结构；所述纳米带的长度为2~10μm，宽度为500 nm ~2 μm。

2.一种Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的Co、Cu、C共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述五氧化二钒、二水合草酸、硝酸钴、硝酸铜和葡萄糖的摩尔比为3:9:0.5~2:0.5~2:1~5。

4. 根据权利要求2所述的...

【技术特征摘要】

1. 一种co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料，其特征在于，所述的复合电极材料为cu、c共掺杂的cov2o6/v6o12·5h2o/v3o5复合材料，具有由纳米带组成的纳米花结构；所述纳米带的长度为2~10μm，宽度为500 nm ~2 μm。

2.一种co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述五氧化二钒、二水合草酸、硝酸钴、硝酸铜和葡萄糖的摩尔比为3:9:0.5~2:0.5~2:1~5。

4. 根据权利要求2所述的co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述低速搅拌转速为100~300rmp，每加入一种试剂，保持低速搅拌5~8 min后再加入下一种试剂。

5. 根据权利要求2所述的co、cu、c共掺杂氧化钒复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述高速搅拌转速为1500~2000 rmp，高速搅拌时间为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖婷，魏冲，孙晓文，姜礼华，肖业权，向鹏，李欣义，杨雄波，谭新玉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：