[发明专利]核壳结构的纳米复合物纤维电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种核壳结构的纳米复合物纤维电极的制备方法，其特征在于包括：提供碳纳米管纤维，并以功率为70-150 W的氧等离子体处理碳纳米管纤维10-20 min；

采用电沉积方法在碳纳米管纤维上沉积钴镍层状氢氧化物，之后于还原性气氛中进行热处理，形成钴镍合金超导网络，在热处理过程中，采用的热处理温度为350-450 ℃，时间为50-70 min，用于形成所述还原性气氛的气体包括氢气；

采用电沉积方法在包覆有钴镍合金超导网络的碳纳米管纤维上依次沉积氧化锰纳米材料、金纳米粒子，以形成金纳米粒子掺杂的氧化锰活性材料层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：在电沉积过程中，采用的电压为-1.3- -1.1V，沉积时间为20-40 min，温度为70-85 ℃，电解液包含0.015-0.025 mol/L的Ni²⁺、0.005-0.015 mol/L的Co²⁺，0.025-0.035 mol/L的六亚甲基四胺、氯化铵和氟化铵中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括：所述电沉积方法中采用双电极系统，其中，所述碳纳米管纤维作为工作电极。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：采用三电极系统，以包覆有钴镍合金超导网络的碳纳米管纤维为工作电极，依次在工作电极上沉积氧化锰纳米材料、金纳米粒子，形成所述的金纳米粒子掺杂的氧化锰活性材料层。

5. 根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于包括：在沉积氧化锰纳米材料时，采用的沉积电流密度为4-6 mA. cm^-2，时间为20-50 min,电解液包含0.04-0.06 mol/L的Mn²⁺、0.04-0.06 mol/L的CH₃COO^-。

6. 根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于包括：在沉积金纳米粒子时，采用的沉积电压为-1-1.5 V，时间为80-160 S,电解液包含0.0005-0.0015 mol/L的Au³⁺、0.05-0.15 mol/L的KCl、LiCl、Li₂SO₄和Na₂SO₄中的任意一种或两种以上的组合。

7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的核壳结构的纳米复合物纤维电极。

8.一种全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于包括权利要求7所述的核壳结构的纳米复合物纤维电极。

9.根据权利要求8所述的全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于还包括：

环绕所述电极设置的电解质，

环绕所述电解质设置的中空石墨烯纸。

10.根据权利要求9所述的全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于：所述电解质由凝胶电解液干燥后形成。

11. 根据权利要求10所述的全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于：所述凝胶电解液包括8-12 wt%的可溶性盐、8-12 wt%的水溶性高分子以及溶剂。

12.根据权利要求11所述的全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于：所述可溶性盐包括LiCl。

13.根据权利要求11所述的全固态同轴非对称柔性超级电容器，其特征在于：所述水溶性高分子包括聚乙烯醇、硫酸锂和硫酸钠中的任意一种或两种以上的组合。