[发明专利]一种纳米ZnCo2

权利要求书

1.一种纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：3-6份羧基化碳纳米管、20-42份NaH₂PO₂、12-16份Co(CH₃COO)₂、6-8份Zn(CH₃COO)₂、7-10份NH₄F、30-40份尿素。

2.根据权利要求1所述的一种纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料，其特征在于：所述羧基化碳纳米管制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入碳纳米管，再缓慢加入质量分数为90-98％的浓硫酸和88-97％的浓硝酸，两者体积比为2-2.5:1，将反应瓶置于超声分散仪中，超声频率为20-28KHz，在60-80℃下进行超声分散5-7h，将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物直至中性，并充分干燥，制备得到羧基化碳纳米管。

3.根据权利要求2所述的一种纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料，其特征在于：所述超声分散仪包括主机(1)，主机(1)的内底壁上固定连接有底座(2)，底座(2)的顶部固定连接有围板(3)，围板(3)的内侧通过活动板(5)活动连接有升降板(4)，活动板(5)外侧的下端通过弹簧(6)活动插接有卡块(7)，围板(3)和活动板(5)内侧的上端均开设有与卡块(7)对应的卡槽(8)，卡块(9)的顶部活动连接有延伸至卡槽(8)内部的转动板(9)，升降板(4)的顶部固定连接有顶板(10)，升降板(4)的底部安装有充气囊(11)，顶板(10)的顶部之间固定连接有平台(12)，平台(12)的顶部放置有容器(13)，主机(1)的顶部安装有超声发生器(14)，超声发生器(14)的底部安装有超声探头(15)。

4.根据权利要求1所述的一种纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料，其特征在于：所述一种纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤：

(1)向行星球磨机中加入乙醇溶剂、3-6份羧基化碳纳米管、12-16份Co(CH₃COO)₂、6-8份Zn(CH₃COO)₂和30-40份尿素，球磨机公转转速为560-640rpm，自转转速为160-200rpm，进行球磨8-15h，直至所有物料通过1200-1600目网筛，将溶液减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，将固体混合物转移进反应瓶中，加入蒸馏水和7-10份NH₄F，将反应瓶置于超声分散仪中，超声频率为25-35KHz，在50-70℃下进行超声分散2-4h。

(2)向溶液中滴加氨水，调节溶液pH至9-10，将溶液转移进水热反应釜，并置于反应釜加热箱中，在130-150℃下，反应5-8h，将溶液冷却至室温，减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，将固体产物置于气氛电阻炉中并通入N₂，升温速率为2-4℃/min，在380-400℃下保温煅烧1-2h，并在380-400℃下进行退火2-3h，产物即为纳米ZnCo₂O₄。

(3)向反应瓶中加入乙醇溶剂、纳米ZnCo₂O₄和20-42份NaH₂PO₂，将反应瓶置于超声分散仪中，超声频率为25-35KHz，在40-50℃下进行超声分散2-4h，将溶液减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，将固体混合产物置于气氛电阻炉中并通入N₂，升温速率为2-4℃/min，在260-280℃下保温煅烧3-5h，煅烧产物即为纳米ZnCo₂O₄-磷酸盐的超级电容器电极材料。