[发明专利]一种碲纳米棒，储能器件及其制备方法，制备碲纳米材料的方法

说明书

本发明公开了一种碲纳米棒，储能器件及其制备方法，制备碲纳米材料的方法，涉及碲纳米材料制备领域。该制备碲纳米材料的方法仅通过常温常压的条件，通过简单的电化学剥离方法即可实现碲纳米材料的制备，制备方法操作简单，所用的电解设备简单。该制备方法制备得到的碲纳米棒为一维碲纳米棒，可以广泛应用于多种储能器件，且该储能器件具有电容量高的优势。

技术领域

本发明涉及碲纳米材料制备领域，具体而言，涉及一种碲纳米棒，储能器件及其制备方法，制备碲纳米材料的方法。

背景技术

元素碲(Te)作为大家所熟知的半导体，拥有特殊的链状结构，具有许多优秀的性质，例如高压电性，优异的热电性，快速光电导率，光电响应，各向异性晶格热导率，催化活性，气体传感器响应性等。目前，碲纳米材料的合成方法包括微波辅助合成，溶剂热方法，热蒸发和化学气相沉积。然而，这些方法需要苛刻的反应条件，例如高温高压，繁琐的实验步骤，昂贵的实验仪器和很长的反应时间。有些方法还需要使用难挥发的离子液体和有机溶剂，甚至需要加入一些模板，高聚物添加剂和多种基底。现有的合成方法制得的碲纳米材料难免会存在溶剂或添加剂的残留从而降低半导体材料优异的光电性质，而基底添加会在材料转移时产生二次污染，从而限制了碲纳米材料的广泛应用。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种制备碲纳米材料的方法，该制备方法不需要添加基底，模板，高聚物添加剂或者难挥发的离子液体和有机溶剂，也不需要高温高压，仅通过常温常压的条件，通过简单的电化学剥离方法即可实现碲纳米材料的制备，制备方法操作简单，所用的电解设备简单。

本发明的第二目的在于提供一种制备碲纳米棒的方法，该制备方法可以通过简单的操作步骤实现碲纳米棒的制备。

本发明的第三目的在于提供一种碲纳米棒，该碲纳米棒为一维碲纳米棒。

本发明的第四目的在于提供一种碲纳米棒制得的储能器件，该储能器件电容量高。

本发明是这样实现的：

一种碲纳米材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：以碲原料作阴极，以惰性电极作为阳极，通电进行电化学剥离处理，以在电解液中形成碲纳米材料；碲原料为碲晶体。

形成的碲纳米材料为碲纳米球和碲纳米棒中的任意一种或任意两种以上的混合物。碲纳米球即为碲纳米粒子。

本发明通过对碲原料进行电化学剥离处理，可以实现碲的阴极剥离，可以避免由阳极剥离带来碲的部分氧化及产物的官能团化，从而提升剥离产物的质量，收集电解液中的剥离出的悬浊物，即可得到碲纳米材料。由于碲不溶于电解质溶液，在电解质溶液中呈悬浊态，因此收集电解质溶液中的悬浊物即可获得剥离出的碲纳米材料。剥离得到的碲纳米材料受电解质种类的影响得到的碲纳米材料的形貌不同，经发明人大量的试验得出，当电解质为无机酸时，制备得到的碲纳米材料为碲纳米棒，当电解质为无机强酸盐时，制备得到的碲纳米材料为碲纳米球，当电解质为有机酸盐时，制备得到的碲纳米材料为碲纳米球，而由于电解过程剧烈，因而不存在碲纳米线。

进一步的，发明人创造性的发现，当碲原料作为阳极时，任何电解质均无法实现碲的电化学剥离，即使增大电压也无法得到剥离后的碲纳米材料。

进一步地，选择惰性电极作为阳极，惰性电极可以是石墨电极和铂电极中的任意一种，优选为铂电极。可以采用铂丝，铂片或铂棒作为阳极。

在本发明应用较佳的实施例中，上述制备碲纳米材料的方法还包括收集电解液中的碲纳米材料，并进行干燥处理。收集电解液中的碲纳米材料的方法为离心方法。

在本发明应用较佳的实施例中，上述电化学剥离处理时使用的电解质为无机强酸盐，无机酸或有机酸盐；

优选的，电解质为硫酸盐，硝酸盐，盐酸盐或硫酸；