【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用纳米多层金属氮化物/石墨烯复合材料及其制备方法，属于电化学和材料合成
技术介绍
能源和环境问题是目前人类亟需解决的两大问题。在化石能源日渐枯竭、环境污染日益严重、全球气候变暖的今天，寻求替代传统化石能源的可再生绿色能源、谋求人与环境的和谐显得尤为迫切。新型的可再生能源，譬如风能和太阳能等的利用；电动汽车、混合动力电动车的逐步市场化，各种便携式用电装置的快速发展，均需要高效、实用、“绿色”的能量储运体系。对于新型的“绿色”储能器件，在关切其“绿色”的同时，高功率密度、高能 量密度则是其是否可以真正替代传统能量储运体系的重要指标。超级电容器是目前重要的“绿色”储能装置。而其中核心部分是性能优异的电极材料。石墨烯，作为一种新型的碳材料，超大而完美的sp2杂化体系使其具有无与伦比的面内电荷传输性能(103-104S/m)，单分子层的厚度又使其具有超高的理论表面积(2630m2/g)。尤其是具有柔性的石墨烯超薄片可以通过自组装的形式堆砌成三维立体导电网络，这种特殊结构不仅有利于电活性物质和集流体之间的电荷转移，也有利于电解...
【技术保护点】
一种超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）制备氧化石墨烯；（2）以阳离子表面活性剂为模板剂，碱性条件下，硅源在氧化石墨烯表面自组装，得到层状氧化石墨烯?介孔二氧化硅复合材料；（3）以层状氧化石墨烯?介孔二氧化硅复合材料为模板，四氯化碳和乙二胺聚合后，在惰性气体中焙烧，然后除掉模板剂中的SiO2，得到层状石墨烯?介孔氮化碳复合材料;?(4)以层状石墨烯?介孔氮化碳复合材料为模板剂，金属前驱体在模板剂上交联，然后在惰性气氛中焙烧，得到层状石墨烯?介孔金属氮化物。
【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)制备氧化石墨烯；(2)以阳离子表面活性剂为模板剂，碱性条件下，硅源在氧化石墨烯表面自组装，得到层状氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料；(3)以层状氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料为模板，四氯化碳和乙二胺聚合后，在惰性气体中焙烧，然后除掉模板剂中的SiO2，得到层状石墨烯-介孔氮化碳复合材料；(4)以层状石墨烯-介孔氮化碳复合材料为模板剂，金属前驱体在模板剂上交联，然后在惰性气氛中焙烧，得到层状石墨烯-介孔金属氮化物。2.根据权利要求1所述的超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料制备方法，其特征在于具体步骤如下(O制备氧化石墨烯用石墨粉制备氧化石墨烯水分散液；(2)制备层状氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料以氧化石墨烯、阳离子表面活性齐U、NaOH、硅前驱体为原料，水为溶剂，按氧化石墨烯的质量l(T50mg:阳离子表面活性剂的质量O. Γ5δ =NaOH的质量O. θΓθ. 2g:水的体积l(T50mL的比例在容器中混合，然后按阳离子表面活性剂的质量O. Γ5δ:硅前驱体的质量O. f3g的比例滴加硅前驱体，最后在40°C保温反应8h后，离心，洗涤，干燥；(3)制备层状石墨烯-介孔氮化碳复合材料按氧化石墨烯-介孔二氧化硅的质量 Γ5δ:乙二胺的质量2 15g :四氯化碳的体积5 50mL的比例，在容器中，回流反应8h后，离心，洗涤，干燥，在惰性气体氛中焙烧6h，得到固体用氢氟酸除SiO2后洗涤，干燥；(4)制备层状石墨烯-介孔金属氮化物复合材料按石墨烯-介孔氮化碳的质量l_5g 金属前驱体的质量l_5g的比例混合，搅拌，在空气中暴露72h，干燥，在惰性气体氛中焙烧 6h。3.根据权利要求2所述的一种超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的阳离子表面活性剂是指十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。4.根据权利要求2所述的一种超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的硅前驱体是指正硅酸乙酯或硅酸钠。5.根据权利要求1所述的一种超级电容器用纳米多层介孔金属氮化物/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)的焙烧温度为400-800°C。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦勇，储富强，陶永新，孔泳，黎珊，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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