[发明专利]一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料以碳布为基底，氮化钒均匀生长在碳布纤维上并在碳布纤维表面形成具有三维结构的多孔纳米片层，其中生长有氮化钒纳米片层的单根碳布纤维的直径为15～20μm，所述氮化钒纳米片柔性复合电极材料的厚度为0.35～0.5mm，制备方法包括如下步骤：

步骤一、制备硫化钒/碳布前驱体：

按一定摩尔体积比准备硫代乙酰胺、去离子水、氨水和偏钒酸铵，将硫代乙酰胺加入去离子水中，搅拌至硫代乙酰胺完全溶解，依次加入氨水和偏钒酸铵，在100～500r/min搅拌转速下持续搅拌40～60min得到混合溶液，将所述混合溶液倒入高压反应釜中备用；

将碳布固定在聚四氟乙烯片上放入高压反应釜中，密封反应釜并使其温度在一定时间内由室温升温至160℃，保温6h后自然降温冷却，收集样品并依次用去离子水、乙醇漂洗，将清洗后的样品烘干即得硫化钒/碳布前驱体；

步骤二、制备氮化钒纳米片柔性复合电极材料：

将步骤一所得硫化钒/碳布前驱体置于高温管式炉中一定温度下进行氮化，通入氩气与氨气混合气体，氮化一定时间后降至室温，得到氮化钒纳米片柔性复合电极材料；

步骤二所述氮化温度为600℃。

2.根据权利要求1所述一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述硫代乙酰胺、去离子水、氨水和偏钒酸铵的摩尔体积比为12～16mmol:35mL:2mL:2mmol。

3.根据权利要求1所述一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述升温时间为30～45min。

4.根据权利要求3所述一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述烘干为真空状态下60℃烘干6～10h。

5.根据权利要求1所述一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二所述氩气与氨气的流速比为2:5，其中氩气的流速为20～40sccm，氨气的流速为40～100sccm。

6.根据权利要求5所述一种氮化钒纳米片柔性复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二所述氮化时间为2～10h。

7.一种如权利要求1所述氮化钒纳米片柔性复合电极材料在超级电容器领域的应用。