[发明专利]一种双壳层核壳结构的Fe3O4@C@MnO2复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双壳层核壳结构的Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料，其特征在于，所述复合材料为规则球状颗粒，从内至外依次为内核、核壳间距层、内壳层、外壳层，其中，内核为粒径200-250nm的球状Fe₃O₄纳米颗粒，核壳间距层的厚度为10-30nm，内壳层为厚度20-40nm的碳层，外壳层为厚度40-60nm的MnO₂纳米片；所述双壳层核壳结构的Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料的直径为340-510nm；

所述Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备Fe₃O₄@SiO₂@RF复合材料；

①将Fe₃O₄@SiO₂复合材料分散在乙醇和水中；

其中，所述Fe₃O₄@SiO₂复合材料是以球状Fe₃O₄为内核、内核外层包覆SiO₂的复合材料；

②先将氨水加入步骤①的悬浮液中，随后将间苯二酚和甲醛溶液加入该悬浮液中，搅拌形成一层RF树脂包覆在Fe₃O₄@SiO₂颗粒表面；

③将步骤②得到的混合悬浮液纯化得到Fe₃O₄@SiO₂@RF复合材料；

(2)制备Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料；

①将Fe₃O₄@SiO₂@RF复合材料在高温并通有氮气的条件进行煅烧得到Fe₃O₄@SiO₂@C复合材料；

②将Fe₃O₄@SiO₂@C复合材料分散至碱液中并震荡；

③将步骤②得到的沉淀进行纯化，得Fe₃O₄@C复合材料；

④将Fe₃O₄@C复合材料分散至水中并超声，将KMnO₄加入该悬浮液中并搅拌均匀，随后对得到的混合悬浮液进行溶剂热反应；

⑤将步骤④得到的沉淀进行纯化得Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料；

在步骤(2)的①中，在700℃条件下煅烧5h；

在步骤(2)的②中，碱液为NaOH水溶液，所述NaOH水溶液浓度为1mol L^-1；

在步骤(2)的②中，在50℃条件下震荡8h；

在步骤(2)的④中，溶剂热反应条件为180℃溶剂热反应30min。

2.一种电极材料，其特征在于，所述电极材料由权利要求1所述Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料制成。

3.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器由权利要求1所述Fe₃O₄@C@MnO₂复合材料制成。