[发明专利]介孔四氧化三钴纳米棒及其制备方法、超级电容器电极材料以及电极

权利要求书

1.一种介孔四氧化三钴纳米棒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

a、棒状介孔二氧化硅的制备；

b、将所述棒状介孔二氧化硅与钴盐溶液进行混合，去除溶剂，接着将产物在180-450℃下进行热处理3-7h制得热处理物W1，然后将热处理物W1再次与钴盐溶液混合，去除溶剂以得到钴盐-棒状介孔二氧化硅负载物；

c、将所述钴盐-棒状介孔二氧化硅负载物进行分解反应以制得四氧化三钴-棒状介孔二氧化硅复合物；

d、将所述四氧化三钴-棒状介孔二氧化硅复合物与碱液进行复分解反应制得介孔四氧化三钴纳米棒；

其中，在步骤b中，相对于1摩尔份的棒状介孔二氧化硅，初次使用的所述钴盐溶液中钴盐的用量为0.5-1.5摩尔份；在步骤c中，所述分解反应满足以下条件：反应温度为200-500℃，反应时间为2-7.5h；在步骤d中，相对于1摩尔份的所述四氧化三钴-棒状介孔二氧化硅复合物，所述碱液中的氢氧根的用量为0.06-0.18摩尔份；相对于1摩尔份的热处理物W1，再次使用的所述钴盐溶液中钴盐的用量为0.5-1摩尔份。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述钴盐溶液中钴盐选自六水合硝酸钴、乙酸钴和氯化钴中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述钴盐溶液中的溶剂选自乙醇、乙酸、丙醇和异丙醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述钴盐溶液中钴盐的摩尔浓度为0.1-0.8mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述混合满足以下条件：混合温度为0-70℃，混合时间为0.5-8h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述碱液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氢氧化钡水溶液中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述碱液中的氢氧根的摩尔浓度为1-3mol/L。

8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的制备方法，其中，所述钴盐溶液中钴盐的摩尔浓度为0.2-0.4mol/L。

9.根据权利要求1-7中的任意一项所述的制备方法，其中所述混合满足以下条件：混合温度为0-50℃，混合时间为1-7h。

10.一种介孔四氧化三钴纳米棒，其特征在于，所述介孔四氧化三钴纳米棒通过权利要求1-9中的任意一项所述的方法制备而得。

11.一种超级电容器电极材料，其特征在于，所述超级电容器电极包括权利要求10所述的介孔四氧化三钴纳米棒、导电剂和粘结剂。

12.根据权利要求11所述的超级电容器电极材料，其中，相对于100重量份的介孔四氧化三钴纳米棒，所述导电剂的含量为18-29重量份，所述粘结剂的用量为6-15重量份。

13.根据权利要求11所述的超级电容器电极材料，其中，所述导电剂选自石墨、炭黑或者乙炔黑中的一种或多种。

14.根据权利要求11所述的超级电容器电极材料，其中，所述粘结剂为质量浓度为2％-10％聚四氟乙烯溶液。

15.一种超级电容器电极，其特征在于，所述超级电容器电极包括基片和负载于所述基片上的超级电容器电极材料，其中，所述超级电容器电极材料为权利要求10-14中任意一项所述的超级电容器电极材料。

16.根据权利要求15所述的超级电容器电极，其中，所述超级电容器电极材料的负载密度1-5mg/cm²。

17.根据权利要求15所述的超级电容器电极，其中，所述基片选择泡沫镍片、泡沫铜和泡沫铁镍中的一种或多种。