【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学储能，具体涉及一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构超级电容器阴极材料的制备方法.
技术介绍
1、可穿戴现代电子产品日益增长的同时也促使高性能、低成本、安全的电化学储能装置迅速发展。超级电容器是一种介于电池和传统电容器被认为是下一代能量储存系统的有力竞争者由于其快速的充放电速率，高功率密度和优异的长循环稳定性，然而，受制于能量密度低，柔韧性不理想等缺陷严重阻碍了超级电容器在柔性电子产业中的商业化的应用进展。电极材料作为超级电容器关键组分之一，合理的设计和构筑新型电极材料来提高超级电容器的储能能力是非常重要的。
2、界面工程被认为是改善电极材料电化学性能的一种有效方法由于界面工程中的两种或多种不同能级材料互相结合在异质界面处形成内置电场，这有利于降低离子扩散势垒提高离子转移效率从而促进电极材料的反应动力学。大量的异质结构复合材料已经被制备用于储能领域，如nico2s4@nico2o4，nico2s4@nio，nico2o4@cnt/cnt等。复合材料的导电性对于提升电极材料的电化学性能扮演着至关重要的角色归因于其快速的电荷转移速度.原子级缺陷的空位工程同样被认为是改善电极材料导电性和提升其电化学性能的有效策略，主要原因在于空位缺陷的引入可以从电极材料内部优化电极材料的电荷分布，从而提升电极材料的电化学特性。cn116313564a公开了一种富含se空位的mn掺杂ni3se4电极材料的构筑方法并在超级电容器中应用取得了较好的效果，但其倍率性能和能量密度仍不能满足新型高性能超级电容器的需求。值得注意的是
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构超级电容器阴极材料的制备方法。
2、本专利技术的另一目的是提供上述制备方法获得的se空位掺杂的玫瑰花状异质结构的电极材料。
3、本专利技术的另一目的是提供上述mxene材料在制备se空位掺杂的玫瑰花状异质结构电极材料的通用方法.
4、本专利技术的另一目的是提供上述se空位掺杂的玫瑰花状异质结构在制备超级电容器、离子电容器或电池等方面的应用.
5、本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的.
6、一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构超级电容器阴极材料的制备方法，包括以下步骤：
7、配置ncsm混合溶液，混合溶液经水热反应过程获得ncsm前驱体粉末，上述前驱体粉末经se化和化学刻蚀过程在ncsm复合材料中引入se空位获得空位掺杂v-ncsm复合材料。利用抽滤法或浸渍法等将v-ncsm复合材料附着到pap纳米纤维膜上获得v-ncsm电极.
8、制备所述kbh4溶液的方法为：称取kbh4粉末溶于去离子水、酒精、乙二醇等溶液中持续搅拌10-60min使其充分溶解获得0.1～0.5m的kbh4溶液。
9、制备所述v-ncsm复合材料的方法为：称取适量ncsm复合材料缓慢加入到上述kbh4溶液中，持续搅拌60～200s后，用酒精和去离子水多次离心洗涤，干燥后获得v-ncsm复合材料。
10、在上述技术方案中，ncsm溶液的制备方法为：称取ni(no3)2·6h2o、co(no3)2·6h2o、尿素和mxene粉末溶于去离子水、乙二醇、酒精等溶液中，加入过程中，需不停搅拌获得ncsm溶液，所述ncsm溶液中ni/co元素比值为0～10(优选为0.4～2.4，再优选为0.5～2).
11、在上述技术方案中，ncsm前驱体的制备方法为：取上述获得的ncsm溶液，80-180℃热处理1-5h，离心洗涤获得ncsm前驱体，ni/co元素比值为0～10(优选为0.4～2.4，再优选为0.5～2)。
12、在上述技术方案中，ncsm复合材料的制备方法为：取上述前驱体粉末与se粉以1∶1-1∶10的质量比混合均匀后置于管式炉中，以升温至450-550℃惰性气体氛围下煅烧1-5h得到玫瑰花状的(ni，co)se2@nb2ctx mxene复合材料(ncsm)。
13、制备所述pap纳米纤维膜的方法为：称取pan和pvp粉末溶于dmf溶液中60-100℃搅拌至澄清获得11-15wt％的静电纺丝液，然后将上述静电纺丝液置于平头针管中以静电纺丝法制备pap纳米纤维膜.其中所述纺丝条件：纺丝电压18-30kv、纺丝距离10-20cm、溶液流速0.5-2ml/h、收集器的线速度5-15cm/s以及纺丝时间为1h.
14、制备所述v-ncsm电极的方法为：取适量上述的v-ncsm粉末与oh-wcnt以1∶9-7∶3的比例分散于离子水、乙二醇、酒精中.通过抽滤或浸渍法等将v-ncsm与oh-wcnt材料附着到纳米纤维膜上，然后将该纳米纤维膜冷冻干燥12-48h获得柔性v-ncsm电极
15、上述制备方法获得的se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极。
16、上述se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：
18、(1)v-ncsm异质结构保持了两种材料的固有特性，并由于异质界面产生的协同效应而具有新的或增强的特性.
19、(2)v-ncsm复合材料中se空位的存在可在根本上调控主体材料的电子结构，从而优化v-ncsm复合材料的电荷转移特性，增强电极材料的反应动力学提升电化学特性.
20、(3)v-ncsm复合材料大的比表面积可在电极材料内部构建大量的离子/电子的传输通道，提升电解质离子在复合材料的渗透率，提升电极材料的利用率和电化学特性.
21、(4)v-ncsm复合材料的多孔结构可以缓冲电极材料在充放电过程中的巨大体积变化，从而提高其持续循环性能.
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1.一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征主要包括以下步骤：
2.根据权利1要求所述一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于所述的柔性电极材料微结构为玫瑰花状。
3.根据权利1要求所述一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于优选的，所述柔性基材为PAP纳米纤维膜。
4.根据权利1要求所述一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于所述的MXene材料为类石墨烯结构的二维材料，由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。
5.根据权利1要求所述一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于热处理温度为80-180℃、反应时间为1-10h。
6.根据权利1要求所述一种具有Se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于煅烧温度为450-550℃、时间为1-5h。
7.根据权利1要求所述
...【技术特征摘要】
1.一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征主要包括以下步骤：
2.根据权利1要求所述一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于所述的柔性电极材料微结构为玫瑰花状。
3.根据权利1要求所述一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于优选的，所述柔性基材为pap纳米纤维膜。
4.根据权利1要求所述一种具有se空位掺杂的玫瑰花状异质结构用于高性能超级电容器电极的制备方法，其特征在于所述的mxene材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：李婷婷，申保雷，楼静文，林佳弘，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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