[发明专利]一种无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生长阵列碳纳米管的金属基底置于管式炉的恒温区，同时将石英管管口密封并在载气气氛下使管式炉升高到设定温度；

所述金属基底为腐蚀铝箔，或者为未处理的Al箔、Cu箔、钽片或不锈钢；

所述载气气氛是氩气和氢气按照体积比为6:4、7:3、8:2或9:1组成的混合气体体系；

2)升高到设定温度后将碳源、催化剂同时通入管式炉的反应管里，催化剂首先金属基底上进行裂解成核，随后碳源在裂解后的催化剂颗粒上进行裂解并直接生长阵列碳纳米管，制得超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料；

所述催化剂为将二茂铁溶于二甲苯溶液中，配成二茂铁浓度范围在0.06-0.3g/ml的溶液，所述碳源为乙炔；

管式炉设定的温度范围为550℃-650℃，裂解反应时间为3-30min。

2.根据权利要求1所述的超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料的制备方法，其特征在于，所述金属基底在置于管式炉以前先经清洁预处理，具体是将金属基底依次在丙酮、酒精及去离子水中超声、清洗，然后烘干、备用。

3.根据权利要求1所述的超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料的制备方法，其特征在于，通过反应条件的控制来调节金属基阵列碳纳米管电极材料的结构参数。

4.采用权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制得的超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料，其特征在于，所述超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料的比表面积为400-1000m²/g，在1A/g的电流密度下比容量和面容量分别高达125F/g和146mF/cm²，同时在循环10000圈后的保持率接近100％。

5.权利要求4所述的超级电容器用无过渡层支撑的金属基阵列碳纳米管电极材料在制备超级电容器中的应用。