[发明专利]一种聚多巴胺包覆MoS2

说明书

本发明涉及超级电容器技术领域，且公开了一种聚多巴胺包覆MoS₂‑多孔碳超级电容器材料及其制法，包括以下配方原料：N/S共掺杂多孔碳、钼酸铵、柠檬酸钠、硫化钠九水合物、盐酸多巴胺。该一种聚多巴胺包覆MoS₂‑多孔碳超级电容器材料及其制法，N/P杂原子的掺杂，调节了多孔碳的纳米微孔结构，可以与电解液很好地浸润和接触，其优异的导电性能，促进了金属离子和电荷的传输和扩散，原位法制备的纳米MoS₂均匀地生长在多孔炭材料的表面，纳米MoS₂具有巨大的活性比表面积可以为电荷进行脱嵌过程，高交联度的聚多巴胺包覆电极材料，加强了材料的柔韧性和拉伸强度，提高了超级电容器的倍率性能和电化学循环稳定性。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，具体为一种聚多巴胺包覆MoS₂-多孔碳超级电容器材料及其制法。

背景技术

超级电容器是一种介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，不仅具有电池的储能特性，还具有电容器快速充放电的特性，是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能，超级电容器具有充电速度快、循环使用寿命长、放电能力强、能量转换效率高、功率密度大等优点，是一种理想的绿色环保电源。

双电层电容器主要有金属氧化物电极超级电容器，如RuO₂、MnO₂、 Co₂O₃、V₂O₅等金属氧化物材料，碳电极双层超级电容器如活性炭纤维、炭气凝胶、碳纳米管等碳材料；有机聚合物电极超级电容器，如聚(3-(4-氟苯基)噻吩、聚(1,5-二氨基蒽醌)等导电聚合物材料。

但是目前但金属氧化物电极超级电容器RuO₂等贵金属材料价格昂贵、获取困难，而MnO₂、V₂O₅等金属化合物导电性较差，降低了电容器材料的电子传导率，而有机聚合物电极超级电容器的聚合物基体的电导率不高，内阻较大，导致电解液中的导电离子浓度较低，出现离子匿乏效应。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚多巴胺包覆MoS₂-多孔碳超级电容器材料及其制法，解决了现有的金属化合物超级电容器如MnO₂、 V₂O₅等导电性较差，电子传导率不高的问题，同时解决了有机聚合物电极超级电容器的聚合物基体的电导率不高，内阻较大，导致电解液中的导电离子浓度较低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚多巴胺包覆MoS₂- 多孔碳超级电容器材料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料： 56-72份N/S共掺杂多孔碳、1-3份钼酸铵、1.2-4.5份柠檬酸钠、1.5-6份硫化钠九水合物、24.3-30.5份盐酸多巴胺。

优选的，所述N/S共掺杂多孔碳制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入适量的无水乙醇，再依次加入硫脲和三聚氰胺和间苯三酚二水合物，搅拌至溶解，再加入蒸馏水，蒸馏水与无水乙醇的体积比为1.5-2:1，缓缓加入氨水溶液，调节pH至9-10，加入泊洛沙姆聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物将溶液转移进水热自动反应釜中，温度升至 120-140℃，匀速搅拌反应15-18h，将溶液冷却至室温，通过高速离心机离心分离除去混合，使用适量的蒸馏水洗涤固体产物并充分干燥，制备得到N/S共掺杂碳前驱体。