[发明专利]一种碳纳米管/碳纤维复合材料及一种碳基/氧化锰复合电极材料

权利要求书

1.一种碳纳米管/碳纤维复合材料，是以碳纳米管和导电碳纤维为原料，采用真空抽滤 法制备成的膜状材料；其中，碳纳米管和导电碳纤维的质量比为15-35:1。

2.根据权利要求1所述碳纳米管/碳纤维复合材料，其特征在于，上述碳纳米管/碳纤维 复合材料，是一种多孔膜状材料，其厚度为100-400μm。

3.根据权利要求1所述碳纳米管/碳纤维复合材料，其特征在于，碳纳米管和导电碳纤 维的质量比为25:1。

4.根据权利要求1所述碳纳米管/碳纤维复合材料，其特征在于，上述碳纳米管/碳纤维 复合材料的制备方法为：

碳纳米管的水分散液和导电碳纤维的水分散液混合之后真空抽滤到混合纤维滤膜上， 然后冷冻干燥。

5.根据权利要求1所述碳纳米管/碳纤维复合材料，其特征在于，冷冻干燥温度为-60 ℃，冷冻时间选用72h；碳纳米管的水分散液的浓度为2mg/mL，导电碳纤维的水分散液的浓 度均为0.1mg/mL；碳纤维材料长度为2-4mm，直径300-400μm。

6.一种碳基/氧化锰复合电极材料，其特征在于，是以权利要求1-5中任意一项所述的 碳纳米管/碳纤维复合材料作为集流体。

7.根据权利要6所述碳基/氧化锰复合电极材料，其特征在于，采用还原氧化石墨烯/氧 化锰复合材料、碳纳米管/氧化锰复合材料、氧化石墨烯/碳纳米管/氧化锰复合材料作为活 性物质。

8.根据权利要7所述碳基/氧化锰复合电极材料，其特征在于，活性物质中还原氧化石 墨烯的质量含量为20-40%；具体的：

还原氧化石墨烯/氧化锰复合材料中：还原氧化石墨烯与氧化锰的质量比为27-65:73- 35；更优选的，还原氧化石墨烯与氧化锰的质量比为65:35、48:52、38:62、31:69或27:73；

碳纳米管/氧化锰复合材料中：碳纳米管与氧化锰的质量比为82-65:18-35；更优选的， 碳纳米管与氧化锰的质量比为82:18、75:25、69:31或65:35；

氧化石墨烯/碳纳米管/氧化锰复合材料中：还原氧化石墨烯、碳纳米管与氧化锰的质 量比12:60:28。

9.根据权利要6、7、8所述碳基/氧化锰复合电极材料，其特征在于，上述碳基/氧化锰复 合电极材料，所述活性物质通过真空抽滤的方法直接抽滤到集流体的表面，然后进行冷冻 干燥。

10.一种权利要求7、8、9所述碳基/氧化锰复合电极材料所用活性物质的制备方法，其 特征在于：

还原氧化石墨烯/氧化锰的制备方法：

还原氧化石墨烯的水分散液与MnSO₄溶液混合、调pH为2，然后加入KMnO₄溶液，超声1h 后所得产物即为还原氧化石墨烯/氧化锰；

碳纳米管/氧化锰复合材料的制备方法：

碳纳米管分散液与MnSO₄溶液混合、调pH为2，然后加入KMnO₄溶液，超声1h后所得产 物即为碳纳米管/氧化锰复合材料；

还原氧化石墨烯/碳纳米管/氧化锰复合材料的制备方法：

还原氧化石墨烯的水分散液与碳纳米管/氧化锰复合材料混合而成。